Четырёхмоторные самолёты с ДВС. История. Настоящее. Будущее.

[Windguru]

Если у самолет есть сертификат типа, какая разница?

Пипец, на заборе много чего пишут, но он от этого не меняется и остается забором. Изучите стандартны, для начала, хоть как нибудь, а потом уже выступайте с личным мнением.

 

[Денис]

В целом согласен, но с небольшой оговоркой. Стандарты для авиатоплива немного другие и смысл сказанного был в том, что осуществления легальных пассажирских перевозок на автомобильном бензине сегодня под запретом.

Немножкотне в том русле мыслите.
Запрещено применение автомобильного бензина при перевозках пассажиров лишь потому, что летательные аппараты сертифицированные для пассажироперевозок, оснащаются двигателями Лайкоминг и Континенталь, а штатным топливом для них является именно Авгас.
Если появится сертифицированный двигатель под автобензин и его применят для сертифицированного самолёта, то этим самолётам будет позволено перевозить пассажиров на автобензине и запрещено на Авгасе.

 

[Windguru]

Немножкотне в том русле мыслите.
Запрещено применение автомобильного бензина при перевозках пассажиров лишь потому, что летательные аппараты сертифицированные для пассажироперевозок, оснащаются двигателями Лайкоминг и Континенталь, а штатным топливом для них является именно Авгас.
Если появится сертифицированный двигатель под автобензин и его применят для сертифицированного самолёта, то этим самолётам будет позволено перевозить пассажиров на автобензине и запрещено на Авгасе.

Это понятно. Сейчас актуально в свете борьбы с AVGAS содержащем свинец. Указанный Выше TECNAM можно использовать в коммерции на автобензине, но с рядом оговорок. То есть нельзя с автомобильной заправки использовать бензин. Нужно сделать систему оценки качества убедится, что топливо ему соответвует и тогда только его использовать. Короче это не будет, что прилетел на колонку, залил полные баки и полетел дальше.


Это выдержка из мануала ROTAX:

Помимо AVGAS, доступны различные виды автомобильного топлива разного качества. По различным экологическим, экономическим и политическим причинам на рынке присутствуют топлива с разной долей примеси этанола. Поэтому максимально допустимое содержание этанола устанавливается следующим образом:

5.1.1) E10 (неэтилированный бензин с добавлением 10% этанола)
Помимо AVGAS и неэтилированного автомобильного топлива (MOGAS), двигатели серии ROTAX® 912/914 теперь одобрены для использования топлива E10. Топлива, содержащие более 10% этанола, компанией BRP-Rotax не испытывались и к применению не допускаются.

5.1.2) Совместимость компонентов топливной системы планера
BRP-Rotax настоятельно рекомендует владельцам подтвердить у производителя планера, что топлива с добавлением этанола до 10% (E10) совместимы со всеми компонентами топливной системы.

Ответственность за испытания компонентов топливной системы и предоставление любой дополнительной информации о методах, процедурах и ограничениях при использовании топлива с добавлением этанола несёт производитель воздушного судна.

BRP-Rotax рекомендует производителям воздушных судов и владельцам/эксплуатантам ознакомиться со следующими документами:
FAA Advisory Circular AC 23.1521-2
FAA Advisory Circular AC 33.91-1
FAA Special Airworthiness Information Bulletin CE-07-06
EASA Safety Information Bulletin – SIB 2009-02

В них приведены детали по применению топлива с добавлением этанола (спирта) и требованиям к сертификату типа.
Также настоятельно рекомендуется, чтобы и несертифицированные воздушные суда соответствовали информации, приведённой в указанных документах.

Другими словами, чтобы использовать TECNAM для коммерческих рейсов нужно:
Обеспечить контроль качества и снабжения: выстроить цепочку поставок и контроль качество в соответствия с директивой EN 228 / ASTM D4814 и требованиям Rotax (в т.ч. по этанолу/сезонным смесям).

Ну и стоит учитывать локальные особенности регуляции некоторых стран, например, в Великобритании могут отличаться правила.

Реюзме: использовать автотопливо в коммерческой эксплуатации можно для сертифицированных для этого двигателях, но с рядом оговорок и ограничений.
То есть нужно выстроить свою инфраструктуру и заправлятся там, топливо с обычной колонки не считается.

 

[Depeche]

Немножкотне в том русле мыслите.
Запрещено применение автомобильного бензина при перевозках пассажиров лишь потому, что летательные аппараты сертифицированные для пассажироперевозок, оснащаются двигателями Лайкоминг и Континенталь, а штатным топливом для них является именно Авгас.
Если появится сертифицированный двигатель под автобензин и его применят для сертифицированного самолёта, то этим самолётам будет позволено перевозить пассажиров на автобензине и запрещено на Авгасе.

Немного не так, Денис. Множество Лайков и Конти сертифицированы для работы на автобензине. Но их применение это наземная техника и АОН! А самолёт для регулярных пассажирских перевозок (если грубо, то там где вы собираетесь продавать билеты) с такими двигателями сертифицировать не получится. Дело тут в разных отраслевых стандартах для авто- и авиабензинов.

 

[Depeche]

И так и да, авиабензин не обязательно должен быть этилированным, но требования к качеству иные нежели к автомобильному.

 

[Денис]

А вот это зря. Заводские изделия, сертифицированные, в свободной продаже в РФ (есть дилер)

Нет у них сертификата!
Наличие дилера не означает наличие сертификата.

 

[Денис]

Если у самолет есть сертификат типа, какая разница?

Охрененная разница!

 

[Денис]

Это понятно. Сейчас актуально в свете борьбы с AVGAS содержащем свинец. Указанный Выше TECNAM можно использовать в коммерции на автобензине, но с рядом оговорок.

Текнам в коммерции?! 😳
В какой такой коммерции и где? Для пассажироперевозок запрещено!

То есть нельзя с автомобильной заправки использовать бензин. Нужно сделать систему оценки качества убедится, что топливо ему соответвует и тогда только его использовать. Короче это не будет, что прилетел на колонку, залил полные баки и полетел дальше.

Да и хрен с ним - ничего не мешает на НПЗ или нефтебазе заказать ТЗ с этим самым автомобильным бензином и разлить его по собственным бочкам.

Это выдержка из мануала ROTAX:

Ротакс тут вообще не в тему - у этого двигателя нет сертификата авиационного двигателя для коммерческой эксплуатации ни в одной стране мира.

Помимо AVGAS, доступны различные виды автомобильного топлива разного качества. По различным экологическим, экономическим и политическим причинам на рынке присутствуют топлива с разной долей примеси этанола. Поэтому максимально допустимое содержание этанола устанавливается следующим образом

А причём тут этанол?

 

[Денис]

Немного не так, Денис. Множество Лайков и Конти сертифицированы для работы на автобензине. Но их применение это наземная техника и АОН! А самолёт для регулярных пассажирских перевозок (если грубо, то там где вы собираетесь продавать билеты) с такими двигателями сертифицировать не получится. Дело тут в разных отраслевых стандартах для авто- и авиабензинов.

Вот именно, что не сертифицированы, а доработаны и допущены к применению в АОН. А АОН, это не коммерция.

 

[Windguru]

Текнам в коммерции?! 😳
В какой такой коммерции и где? Для пассажироперевозок запрещено!

На выставке говорил с девушкой, которая являестя дилером TECNAM в Индии. У нее небольшая контора, которая оказывает услуги авиатакси на двухмоторном TECNAM. У нее на тот момент было 4-самолета в работе, но она хотела приобрести еще два.
Поэтому я отметил, что стоит учитывать локальные особенности регуляции некоторых стран.

Да и хрен с ним - ничего не мешает на НПЗ или нефтебазе заказать ТЗ с этим самым автомобильным бензином и разлить его по собственным бочкам.

Хранение тоже проблема: водопоглощение + фазовое расслоение (этанол «тянет» воду; при определённых условиях вода/этанол могут отделяться и идти в систему/двигатель);
Совместимость материалов (уплотнения, шланги, покрытия, клеи/герметики, композиты) и коррозионные эффекты - всем известна проблема, когда авто бензин "съедал" в карбюраторах Ротакс 912.
Изменение летучести (риск vapor lock) и общая непредсказуемость поведения топлива.

А причём тут этанол?

В ЕС этанол обязательно добавляют в автобензин, Ротакс строго регламентирует процент его содержания.

 

[Денис]

И так и да, авиабензин не обязательно должен быть этилированным, но требования к качеству иные нежели к автомобильному.

Для всех ныне сертифицированных ПД бензин должен быть именно этилированным.

 

[Денис]

Этанол обязательно добавляют в автобензин, Ротакс строго регламентирует процент его содержания.

Повторю - Ротакс тут не к месту, он не сертифицирован!

 

[Depeche]

Вот именно, что не сертифицированы, а доработаны и допущены к применению в АОН. А АОН, это не коммерция.

Опять спорное утверждение: АОН не исключает коммерцию, но не подразумевает коммерческие воздушные пассажироперевозки.

 

[Денис]

Нет, не должен. Существует ГОСТ 1012-2013, и там нет требования обязательности использования ТЭС. Вот если бы вы сказали, что другого не выпускают, то таки да - не выпускают😉

А какое отношение этот ГОСТ имеет к сертификату на двигатель, в котором конкретно указаны марки допускаемых бензинов и эти самые марки содержат этот самый ТЭС...?

 

[Денис]

Опять спорное утверждение: АОН не исключает коммерцию, но не подразумевает коммерческие воздушные пассажироперевозки.

А изначально речь шла о чём?
Именно о коммерческих грузо-пассажироперевозках. И не где нибудь, а конкретно в РФ.

 

[Depeche]

А какое отношение это ГОСТ имеет к сертификату на двигатель, в котором конкретно указаны марки допускаемых бензинов и эти самые марки содержат этот самый ТЭС...?

Это я не верно ваше утверждение прочёл. Прочёл как должен выпускаться именно этилированный 🤦

 

[Depeche]

А изначально речь шла о чём?
Именно о коммерческих грузо-пассажироперевозках. И не где нибудь, а конкретно в РФ.

О чём тут только не шла речь: всё смешали и коней и баранов🤦

 

[Денис]

На выставке говорил с девушкой, которая являестя дилером TECNAM в Индии. У нее небольшая контора, которая оказывает услуги авиатакси на двухмоторном TECNAM. У нее на тот момент было 4-самолета в работе, но она хотела приобрести еще два.
Поэтому я отметил, что стоит учитывать локальные особенности регуляции некоторых стран.

Индия тут вообще никаким боком - внутри Индии, как и внутри Китая или Северной Кореи свои собственные законы и правила и они могут сами себе допускать всё, что угодно!

Хранение тоже проблема: водопоглощение + фазовое расслоение (этанол «тянет» воду; при определённых условиях вода/этанол могут отделяться и идти в систему/двигатель);

Вот поэтому у эксплуатантов есть собственные службы хранения топлива и его заправки.

Совместимость материалов (уплотнения, шланги, покрытия, клеи/герметики, композиты) и коррозионные эффекты - всем известна проблема, когда авто бензин "съедал" в карбюраторах Ротакс 912.

Я эксплуатировал Ротакс-912 - у меня автобензин ничего не разъедал. Всё менялось согласно наработки и календаря...

 

[Windguru]

Покапался сети и вот что нашёл по поводу сертификации 4-х двигательной схемы, застрелится и не встать:
Итак, далее приблизительный - чек-лист экономически бессмысленной затеи создания самолёта на 4× Rotax + MOGAS/E10 с целью коммерческих перевозок (Part-CAT) до 9 pax.

1) Сразу про эксплуатацию в коммерции: 3+ двигателя = ограничение маршрутов

Для самолётов с 3 и более двигателями в Part-CAT есть жёсткое правило: нельзя быть дальше чем 90 минут от “подходящего” аэродрома вдоль маршрута (если не выполнены доп. условия). Это автоматом режет географию/маршруты и «съедает» смысл схемы “4 мотора ради безопасности”.

2) Сертификация топлива MOGAS/E10: основной принцип не «хочу», а «докажи»
Approved fuel должен быть зафиксирован в TCDS/AFM вашего типа, а это требует демонстрации соответствия по топливной системе и эксплуатации.
E10: главный убийца - совместимость материалов и управление рисками воды/фазового расслоения, плюс требования к контролю качества топлива (реальная поставка EN 228, сезонные смеси, содержание этанола, загрязнения). Это тянет за собой испытания, ограничения, процедуры, и часто - изменение компонентной базы топливной системы (шланги, уплотнения, покрытия, насосы, датчики, баки/герметики).

3) Vapor lock / hot fuel handling (очень типичная “стена” для авто-бензина) или более нам привычно "закипание топлива" и образование воздушных пробок.

Автобензин сильно более “живой” по летучести. Для авиации придётся доказать, что нет неприемлемых режимов закипания по всему диапазону температур/высот/подкапотного нагрева/прогрева в пробках на рулёжке, плюс при отказе и сниженной вентиляции.

Чем сложнее топливная система (а у 4 двигателей она почти неизбежно сложная), тем больше сценариев отказов/нагрева/перетоков.

4) Топливная система и резервирование: 4 двигателя = 4× больше «опасных состояний»
То, что “не проходит” на сертификации чаще всего:
перекрёстные перетоки/кроссфид с логикой «не может привести к starvation ни одного двигателя при одиночной отказной комбинации»;
отказ одного насоса/клапана/датчика не должен приводить к необнаруживаемой потере подачи на один двигатель;
невозможность доказать “fail-safe” поведение при типовых комбинациях отказов (особенно если общие коллекторы/кроссфид).

5) OEI/2-engine-inoperative и управляемость: асимметрия на 4 моторах сложнее, чем кажется
Нужно доказать управляемость/градиенты/скорости/процедуры при отказе любого двигателя, а также в ряде случаев - при “неблагоприятных” комбинациях (например внешний+внутренний).
Для перевозки пассажиров регулятор будет смотреть крайне жёстко на нагрузку пилотов , повторяемость процедур и “corner cases” (маловероятные случаи).

6) Пропеллеры и флюгирование: сертификационные тонкости умножаются на 4
Full-feathering/регуляторы/масляные системы/аварийные режимы - всё это становится большим массивом демонстраций, особенно для сценариев с MOGAS (температуры/воспламеняемость/пожарная безопасность).

7) Fire protection: 4 двигателя = 4 зоны пожара, больше источников воспламенения и топлива
Пожарные перегородки, дренажи, защита проводки/трубопроводов, hot-surface ignition, протечки — объём работ/испытаний растёт непропорционально.

8) Электросистема и FADEC/ECU: «ложные» отказы и общие причины
Если двигатели/впрыск/ECU завязаны на общие шины/генераторы/аккумуляторы, регулятор будет “копать” common-cause failures.
Common-cause failures (CCF) — это отказы по общей причине, когда несколько “независимых” систем/двигателей/каналов ломаются одновременно из-за одного источника. Это опаснее, чем “случайные независимые отказы”, потому что рушит идею резервирования.
4 мотора требуют реально продуманной архитектуры электропитания и перезапуска, чтобы один отказ не “положил” сразу несколько двигателей.

9) Надёжность и эксплуатационная доказуемость для Part-CAT
Даже если самолёт сертифицировали, для AOC вам придётся показать поддерживаемость: программа ТО, наличие запчастей, обучаемость техсостава, MEL/CDL-подходы, и т.д.
4 двигателя обычно резко ухудшают dispatch reliability (больше шансов, что что-то не пройдёт “go/no-go”).
Dispatch reliability — это показатель “насколько часто самолёт реально уходит в рейс по расписанию”, т.е. доля вылетов, которые не отменены и не задержаны из-за технических причин или невыполнения требований MEL/CDL/ограничений.
Чем больше моторов, тем этот показатель хуже.

10) Экономика и «весовая спираль»
4 мотора почти всегда запускают “спираль”: больше мотогондол - больше массы/сопротивления - больше топлива - больше нагрузок на крыло/шасси - ещё масса - хуже payload/range - уже на этом этапе понятнр, вы проигрываете 2-двигательной схеме ещё до начала сертификации.

11) Сертификационный класс/уровни CS-23: требования растут с местами/скоростями/уровнем
До 9 пассажиров вы всё равно в normal category (до 19 мест) и внутри неё — “levels”, которые влияют на глубину демонстраций и ICA/ALS.

Что обычно делают грамотные инженеры вместо 4× Rotax?
Они выбираеют 2 двигателя (или 1 турбопроп) с максимально простой архитектурой и высокой dispatch reliability.

Короче вероятность успеха с 4-я двигателями стремится к нулю. Почти гарантированно сделают сертификацию и последующее обслуживание/надёжность/затраты сильно хуже, чем 2 двигателя (или 1 турбина), при сомнительной выгоде.

Как-то так.

Если нужно могу ссылок накидать, но там дюже богато с этим делом. Писанина не описуемая.

 

[Денис]

Покапался сети и вот что нашёл по поводу сертификации 4-х двигательной схемы, застрелится и не встать:
Итак, далее приблизительный - чек-лист экономически бессмысленной затеи создания самолёта на 4× Rotax + MOGAS/E10 с целью коммерческих перевозок (Part-CAT) до 9 pax.

1) Сразу про эксплуатацию в коммерции: 3+ двигателя = ограничение маршрутов

Для самолётов с 3 и более двигателями в Part-CAT есть жёсткое правило: нельзя быть дальше чем 90 минут от “подходящего” аэродрома вдоль маршрута (если не выполнены доп. условия). Это автоматом режет географию/маршруты и «съедает» смысл схемы “4 мотора ради безопасности”.

2) Сертификация топлива MOGAS/E10: основной принцип не «хочу», а «докажи»
Approved fuel должен быть зафиксирован в TCDS/AFM вашего типа, а это требует демонстрации соответствия по топливной системе и эксплуатации.
E10: главный убийца - совместимость материалов и управление рисками воды/фазового расслоения, плюс требования к контролю качества топлива (реальная поставка EN 228, сезонные смеси, содержание этанола, загрязнения). Это тянет за собой испытания, ограничения, процедуры, и часто - изменение компонентной базы топливной системы (шланги, уплотнения, покрытия, насосы, датчики, баки/герметики).

3) Vapor lock / hot fuel handling (очень типичная “стена” для авто-бензина) или более нам привычно "закипание топлива" и образование воздушных пробок.

Автобензин сильно более “живой” по летучести. Для авиации придётся доказать, что нет неприемлемых режимов закипания по всему диапазону температур/высот/подкапотного нагрева/прогрева в пробках на рулёжке, плюс при отказе и сниженной вентиляции.

Чем сложнее топливная система (а у 4 двигателей она почти неизбежно сложная), тем больше сценариев отказов/нагрева/перетоков.

4) Топливная система и резервирование: 4 двигателя = 4× больше «опасных состояний»
То, что “не проходит” на сертификации чаще всего:
перекрёстные перетоки/кроссфид с логикой «не может привести к starvation ни одного двигателя при одиночной отказной комбинации»;
отказ одного насоса/клапана/датчика не должен приводить к необнаруживаемой потере подачи на один двигатель;
невозможность доказать “fail-safe” поведение при типовых комбинациях отказов (особенно если общие коллекторы/кроссфид).

5) OEI/2-engine-inoperative и управляемость: асимметрия на 4 моторах сложнее, чем кажется
Нужно доказать управляемость/градиенты/скорости/процедуры при отказе любого двигателя, а также в ряде случаев - при “неблагоприятных” комбинациях (например внешний+внутренний).
Для перевозки пассажиров регулятор будет смотреть крайне жёстко на нагрузку пилотов , повторяемость процедур и “corner cases” (маловероятные случаи).

6) Пропеллеры и флюгирование: сертификационные тонкости умножаются на 4
Full-feathering/регуляторы/масляные системы/аварийные режимы - всё это становится большим массивом демонстраций, особенно для сценариев с MOGAS (температуры/воспламеняемость/пожарная безопасность).

7) Fire protection: 4 двигателя = 4 зоны пожара, больше источников воспламенения и топлива
Пожарные перегородки, дренажи, защита проводки/трубопроводов, hot-surface ignition, протечки — объём работ/испытаний растёт непропорционально.

8) Электросистема и FADEC/ECU: «ложные» отказы и общие причины
Если двигатели/впрыск/ECU завязаны на общие шины/генераторы/аккумуляторы, регулятор будет “копать” common-cause failures.
Common-cause failures (CCF) — это отказы по общей причине, когда несколько “независимых” систем/двигателей/каналов ломаются одновременно из-за одного источника. Это опаснее, чем “случайные независимые отказы”, потому что рушит идею резервирования.
4 мотора требуют реально продуманной архитектуры электропитания и перезапуска, чтобы один отказ не “положил” сразу несколько двигателей.

9) Надёжность и эксплуатационная доказуемость для Part-CAT
Даже если самолёт сертифицировали, для AOC вам придётся показать поддерживаемость: программа ТО, наличие запчастей, обучаемость техсостава, MEL/CDL-подходы, и т.д.
4 двигателя обычно резко ухудшают dispatch reliability (больше шансов, что что-то не пройдёт “go/no-go”).
Dispatch reliability — это показатель “насколько часто самолёт реально уходит в рейс по расписанию”, т.е. доля вылетов, которые не отменены и не задержаны из-за технических причин или невыполнения требований MEL/CDL/ограничений.
Чем больше моторов, тем этот показатель хуже.

10) Экономика и «весовая спираль»
4 мотора почти всегда запускают “спираль”: больше мотогондол - больше массы/сопротивления - больше топлива - больше нагрузок на крыло/шасси - ещё масса - хуже payload/range - уже на этом этапе понятнр, вы проигрываете 2-двигательной схеме ещё до начала сертификации.

11) Сертификационный класс/уровни CS-23: требования растут с местами/скоростями/уровнем
До 9 пассажиров вы всё равно в normal category (до 19 мест) и внутри неё — “levels”, которые влияют на глубину демонстраций и ICA/ALS.

Что обычно делают грамотные инженеры вместо 4× Rotax?
Они выбираеют 2 двигателя (или 1 турбопроп) с максимально простой архитектурой и высокой dispatch reliability.

Короче вероятность успеха с 4-я двигателями стремится к нулю. Почти гарантированно сделают сертификацию и последующее обслуживание/надёжность/затраты сильно хуже, чем 2 двигателя (или 1 турбина), при сомнительной выгоде.

Как-то так.

Если нужно могу ссылок накидать, но там дюже богато с этим делом. Писанина не описуемая.

Это всё АП-23?