Рискну продолжить тематику 4-хмоторного самолёт на этой ветке (по подсказке в личке из Новосибирска).
Только для начала попробую сделать исторический экскурс в эту тему. Для общего понимания, так сказать...
Первым серийно изготавливаемым многомоторником стал российский "Илья Муромец" Игоря Ивановича Сикорского. Причинами создания многомоторника стали отсутствие в те годы мощных поршневых двигателей для создания "тяжёлых" (по тем временам) самолётов и их невысокая надёжность. Авиация в те годы начинала бурно развиваться и после окончания Первой Мировой войны в мире наступило время дальних перелётов. И если самые первые многомоторники конструировались из расчёта взять на борт побольше бомбовой загрузки, то последующие уже рассматривали вопрос повышения уровня безопасности полётов на дальние расстояния с пассажирами на борту ВС. Чтобы в случае отказа одного из двигателей экипаж самолёта смог бы дотянуть до аэродрома назначения, не совершая вынужденную посадку на первой пригодной для этого площадке. Именно по этой причине в основном и делались первые пассажирские многомоторные самолёты для дальних перелётов. Чтобы взять на борт побольше пассажиров и топлива, вполне безопасно взлететь с достаточно короткой грунтовой ВПП (бетонок в те времена ещё были единицы) и при отказе одного из двигателей в крейсерском полёте (кроме случая пожара на борту) иметь возможность продолжить полёт до пункта назначения. Учитывая более лучшую обдувку размаха крыла, создающую прирост на нём подъёмной силы, а также быстрое увеличение максимальных взлётных масс самолётов (когда ещё темы роста мощности авиационных поршневых двигателей запаздывал от желаний конструкторов самолётов) вскоре во всём мире наметился переход с трёхмоторной схемы на четырёхмоторную. Причины этого были озвучены выше, но помимо этого использование на самолёте сразу четырёх двигателей повышало уровень безопасности выполнения взлёта при отказе одного из двигателей, так как при этой работающими оставались ещё три двигателя, обеспечивающие самолёту 75% от его максимальной взлётной мощности. Что позволяло уменьшить нормируемый градиент набора после взлёта до 1,7% и одновременно увеличить взлётную массу самолёта. Скорость полёта самолётов в те годы не была ещё решающим фактором – аэродромов с длинными ВПП с твёрдым искусственным покрытием в те времена были единицы. А вот длины водной поверхности для выполнения безопасного взлёта (при отсутствии препятствий по курсу взлёта!) хватало. И поэтому первые регулярные рейсовые полёты через Атлантику с пассажирами на борту стали выполняться именно на четырёхмоторных летающих лодках американских и европейских авиапроизводителей. Это был «золотой век» развития дальней гражданской авиации…
В годы Второй Мировой войны четырёхмоторные военные самолёты дальней авиации тоже были весьма популярны, так как они несли достаточно большую бомбовую нагрузку и при выходе из строя одного из двигателей (а то и двух!) в результате получения боевых повреждений имели больше шансов вернуться на базу.
Однако при с появлением реактивной авиации и появлении большого количества достаточно длинных ИВПП для них и увеличения крейсерских скоростей полёта, тема четырёхмоторных гражданских винтовых самолётов плавно сошла на нет: реактивные двигатели обеспечивали большую надёжность, большую скорость полёта и более лучший уровень комфорта для пассажиров при полётах на дальние расстояния. Поэтому у нас в СССР последними гражданскими четырёхмоторными дальнемагистральными пассажирскими самолётами стали АН-10, ИЛ-18 и ТУ-114. А последним гражданским четырёхмоторным самолётом с поршневыми двигателями был прототип ИЛ-18, так и не пошедший в серию. На этом эра четырёхмоторных гражданских винтовых самолётов в СССР закончилась. В армии же турбовинтовые четырёхмоторные самолёты «прижились» за счёт заметно большей продолжительности и дальности полётов, большей полезной загрузке и большего уровня безопасности при выполнении взлётов с грунтовых коротких аэродромов и при возможном отказе одного из двигателей в полёте на большом удалении от аэродромов посадки.
Тем не менее в странах Запада продолжались попытки использования четырёхмоторных сравнительно лёгких винтовых самолётов для эксплуатации их с коротких грунтовых ВПП, пытаясь по максимуму использовать фактор прироста подъёмной силы за счёт обдувки высокомеханизированного крыла воздушными винтами. Это было заметно безопаснее, чем на двухмоторных машинах (при отказе одного из двигателей). От трёхмоторных компоновочных схем тогда уже отошли совсем, с переходом с компоновки шасси на схему шасси с носовым колесом.
Теперь плавно попробую перейти к теме использования четырёхмоторной компоновки на лёгких самолётах (с разрешённой максимальной взлётной массой до 5700 кг).
Дело в том, что ограничения по количеству двигателей, устанавливаемых на лёгких самолётах официально нигде не существует. И конструкторы лёгких самолётов (экономическая эффективность использования у которых заведомо ниже, чем у самолётов более тяжёлых размерностей), стремясь удешевить стоимость самолётов и снизить уровень эксплуатационных расходов, по всему миру перешли к использованию компоновки одномоторных и двухмоторных самолётов.
Но при этом случай отказа одного двигателя на взлёте (у одномоторных и двухмоторных ЛЁГКИХ самолётов НОРМАЛЬНОЙ категории) приводит к тому, что пилот вынужден в случае отказа двигателя после отрыва от ВПП «плюхаться» прямо по курсу взлёта с отворотами от него не более 15 ͦ, та как у него нет запаса высоты (на одномоторных) и запаса мощности (у двухмоторных) для выполнения стандартного разворота и возвращения на ВПП вылета. По этой самой причине в АП (и американских и наших) появилось ограничение по максимальной скорости сваливания такого самолёта не более 113 км/час. Ибо при такой скорости падения у пассажиров такого самолёта ещё имеется хоть небольшой, шанс остаться живыми – малая кинетическая энергия при ударе на такой скорости ещё даёт некоторую гарантию выжить. А при желании продолжить взлёт при отказе одного из двух двигателей на взлёте и возможность совершить безопасную вынужденную посадку на одном работающем двигателе появилась в АП и глава требований для самолётов ПЕРЕХОДНОЙ категории (на которые отвечают и Л-410 и АН-28).
При появлении статистики о вероятности отказов канадских турбовинтовых двигателей серии РТ-6А в сравнении с одновременным отказом двух поршневых двигателей ещё более четверти века назад, авиаконструкторы лёгких пассажирских самолётов массово «рванулись» строить одномоторные самолёты с ТВД (коим оказался и наш российский ЛМС-901 «Байкал»). Беда лишь в том, что у нас в России до сих пор нет своего отечественного сертифицированного ТВД малой мощности (в диапазоне от 300 до 1000 л.с.), имеющего приемлемую цену.
Просто для понимания – стоимость ОДНОГО ТВД мощностью до 1000 л.с. сегодня превышает стоимость ПЯТИ поршневых авиадвигателей мощностью по 200 л.с. То есть по своей цене самолёт с ЧЕТЫРЬМЯ поршневыми двигателями на крыле окажется даже ДЕШЕВЛЕ лёгкого самолёта такой же взлётной массы с ОДНИМ ТВД.
И в этом ПЕРВЫЙ плюс использования четырёх поршневых двигателей на лёгком региональном самолёте.
При этом, оставаясь в нормальной категории лёгких самолётов, он при отказе одного из двигателей сможет выполнять не только продолженный взлёт, но и завершить полёт на аэродроме назначения, не плюхаясь в поле на первую подходящую площадку для вынужденной посадки. Когда от одного населённого пункта до другого бывает по 400 – 500 км в той же Якутии, по побережью Северного Ледовитого океана и на Дальнем Востоке. Шансы для пассажиров выжить при этом окажутся выше, чем у пассажиров лёгкого двухмоторного самолёта.
Это уже ВТОРОЙ плюс для использования четырёхмоторной компоновки лёгкого поршневого самолёта нормальной категории при его регулярной эксплуатации в условиях российской действительности.
ТРЕТЬИМ плюсом четырёхмоторной компоновки для лёгкого регионального грузопассажирского самолёта является возможность использования на нём большого заднего люка с рампой, заметно облегчающего процесс погрузки-разгрузки самолёта в небольшом аэропорту МВЛ 2-й категории, что сокращает время стоянки и удешевляет процесс разгрузки-погрузки. Гораздо проще «перетолкать» ящики и поддоны с грузом с пола грузовой кабины самолёта в кузов той же «ГАЗЕЛИ» с опущенными боковыми бортами, подъехавшей к заднему люку такого самолёта вплотную, чем вручную выгружать эти ящики и поддоны с грузовой кабины одномоторного лёгкого самолёта через боковую грузовую дверь, имеющую сравнительно небольшие размеры проёма.
ЧЕТВЁРТЫМ плюсом будет использование фактора обдувки 55 ÷ 60 % от общей площади крыла на взлёте-посадке, при использовании довольно простой механизации задней кромки крыла (выдвижного назад однощелевого закрылка Фаулера на подкрыльевых кронштейнах) можно получить существенный прирост подъёмной силы и уменьшить за этот счёт площадь и массу крыла, и улучшить его аэродинамическое качество. К тому же размещение двигателей с топливными баками по размаху крыла разгрузит его в полёте позволит снизить массу всей конструкции планера. Особенно если крыло при этом будет подкосным.
ПЯТЫМ плюсом является более лучший обзор на рулении с рабочего места экипажа самолёта, чем на одномоторном турбовинтовом самолёте с тянущим воздушным винтом в носу и шасси с хвостовым колесом. А также и более высокое значение по предельной составляющей бокового ветра при взлёте-посадке. Это уже повышение уровня безопасности выполнения полёта.
ШЕСТЫМ плюсом возможность установки под радиопрозрачным носовым коком фюзеляжа из стеклопластика антенны с большой фазированной решёткой метеорадара. Это тоже повышает уровень безопасности выполнения полёта при обходе гроз.
СЕДЬМЫМ плюсом будет более длинная и более широкая и высокая грузовая кабина, так как на одномоторных лёгких самолётах мидель кабины конструкторы стремятся ужать до разумных пределов, чтобы улучшить обдувку фюзеляжа одним тянущим воздушным винтом в носовой части самолёта. При этом упростится «загонка» центровок самолёта в разрешённый диапазон за счёт незначительного смещения груза в салоне вперёд-назад. Как мы на практике проверяли центровку загруженного АН-26: если после уборки домкрата под рампой после загрузки самолёт не садится на хвост, а пилот вручную может за носовой кок «приподнять» самолёт, слегка разжав амортизатор носовой опоры шасси, то центровка самолёта находится в рекомендуемом диапазоне. Т.к. после посадки в кабину экипажа из четырёх человек (общей массой 300 – 350 кг) полётная центровка будет нормальной. На схеме одномоторного самолёта при схеме шасси с хвостовым колесом такая «экспресс-проверка» центровки загруженного самолёта невозможна.
ВОСЬМЫМ плюсом будет возможность перевозки габаритных и длинномерных грузов в салоне самолёта, так как миделевое сечение фюзеляжа четырёхмоторного лёгкого самолёта будет больше, а длина грузовой кабины – больше. При этом и ширина кабины пилотов будет больше, что есть появится возможность создания им более комфортных условий для работы.
ДЕВЯТЫМ плюсом будет возможность десантирования не только парашютистов, но и грузовых платформ через открытый в полёте задний грузовой люк.
ДЕСЯТЫМ плюсом будет отсутствие эффекта забрызгивания воздушных винтов двигателей водой на взлёте, при установке такого самолёта на поплавковое шасси, когда поплавки будут размещаться строго под осевыми линиями двух внутренних мотогондол. Водяные струи и брызги от скуловых поверхностей поплавков при этом будут уходить в стороны и назад.
Хватит плюсов для начала?
МИНУС будет лишь один – более высокая стоимость технического обслуживания ЧЕТЫРЁХ поршневых двигателей в сравнении со стоимостью обслуживания одного ТВД. Но при этом стоимость капитальных ремонтов ЧЕТЫРЁХ поршневых двигателей будете ещё вполне сопоставима со стоимостью ремонта ОДНОГО ТВД.
Сравнительные первоначальные выводы:
- при более дорогой цене технического обслуживания ЧЕТЫРЁХ двигателей на земле (в сравнении с ОДНИМ ТВД на том же ЛМС-901) за счёт меньшей цены двигателей и стоимости их капитальных ремонтов в сумме стоимость технического обслуживания и стоимость двигателей будет практически одна и та же;
- при выполнении полётов на небольшие расстояния (до 500 км в одну сторону) самолёту не будет нужды в дозаправке топливом, то есть стоянка в промежуточном аэропорту будет сокращена до минимума
- за счёт полётов по приведённому минимальному давлению на высотах ниже нижнего безопасного эшелона полётов рейсовая скорость самолёта будет порядка 220 ÷ 230 км/час (с учётом маневрирования в районах аэродромов взлёта и посадки и за счёт кратковременного режима набора высоты на малой скорости полёта)
- за счёт обдувки крыла воздушными винтами от четырёх двигателей взлётно-посадочные характеристики самолёта позволят эксплуатировать самолёт с полной взлётной массой на ГВПП длиной от 400 ÷ 450 м
- уровень безопасности выполнения полётов на аэропорты МВЛ 2-й категории класса Е будет обеспечиваться
- удобства для экипажа и для пассажиров будут обеспечиваться за счёт больших размеров кабины и салона
- рентабельность выполнения перевозок на расстояниях до 500 км с 16-ю пассажирами на борту будет выше чем у более дорогого одномоторного самолёта с ТВД на 9 пассажирских мест
- удобства погрузки выгрузки грузовой кабины в габаритных ящиках или на европоддонах будет выше
- доступность и стоимость автомобильного бензина АИ-95 будет лучше, чем авиакеросина
- возможность выполнять продолжительные патрульные полёты (до 8-ми часов без посадки) с парашютистами-пожарными и их снаряжением в десантных упаковках на борту очень интересна для заказчиков из лесоохраны
- большая дальность полёта (до 2000 км) с грузом до 600 кг на борту будет очень интересна для частных заказчиков-кооператоров, т.к. им не надо будет оплачивать аэропортовые сборы в промежуточных аэропортах для дозаправки топливом
Посмотреть вложение 593926
Ну как, есть возражения?
Если есть – пишите, не стесняйтесь… Постараюсь ответить при наличии свободного времени.
