Лайнер С-919 – продукт глубокой интеграции КНР с зарубежными партнерами
С-919 – самый большой пассажирский самолет китайской разработки. Это узкофюзеляжный среднемагистральный лайнер. Обозначение модели расшифровывается так: 9 – срок разработки и достижения летной годности, 19 указывает на максимальное количество пассажиров, а именно 190 при моноклассной компоновке.
Новейшие "Боинг-737 МАХ8" и "Эрбас А-320NEO" позволяют перевозить более 200 пассажиров, а значит, обладают конкурентным преимуществом перед китайским лайнером. К тому же максимальная дальность полета американского и европейского аналогов достигает 6500 километров, что позволяет выполнять рейсы Торонто – Манчестер (5500 км) и даже Нью-Йорк – Франкфурт (6220 км).
Заказов больше, чем возможностей
“Версия с удлиненным фюзеляжем позволит безопасно выполнять рейсы между Пекином и Сингапуром, Гуанчжоу и Мальдивами, Москвой и Урумчи”
Следует отметить, что уже к моменту первой выкатки С-919 компания-производитель Commercial Aircrfat Corporation of China (COMAC) подписала контракты на поставку 570 самолетов, из которых более 50 процентов выкуплено 28 китайскими лизинговыми компаниями, а также национальными и зарубежными авиаперевозчиками. После успешного первого испытательного полета количество твердых заказов выросло до 850 (по другим данным – до 815). Китайские специалисты отмечают, что заводы страны не смогут даже в течение 15 лет выполнить все заказы в силу загруженности производством авиатехники для НОАК и гражданских эксплуатантов. В этой связи вполне вероятно строительство еще одного сборочного предприятия. По расчетам, в ближайшие 20 лет авиакомпаниям КНР понадобится около четырех тысяч самолетов вместимостью 50 человек и более. Стоимость такого авиапарка оценивается в 300 миллиардов долларов.
Согласно требованиям Управления гражданской авиации КНР для прохождения программы госиспытаний необходимо предоставить минимум пять самолетов, два из которых выполнят этап полетов в Тибете, два будут направлены в северо-восточные провинции для тестирования в холодных условиях, еще один борт предназначен для проверки всех элементов планера на птицестойкость.
Разработка и испытания
Лайнер создавался почти десять лет. Ключевые вехи:
- ноябрь 2008-го – начало проектирования;
- сентябрь 2009-го – первый масштабный макет представлен на Азиатской международной авиационной выставке;
- май 2014-го – на авиазаводе в Наньчане изготовлен первый образец центральной части фюзеляжа;
- июль 2014-го – на авиазаводе в Чэнду собран первый образец носовой части, утверждено расписание статических и динамических испытаний, начата разработка бортового оборудования;
- 19 сентября 2014-го начата установка оборудования на центральной производственной базе в аэропорту "Пудун" (Шанхай);
- 2 ноября 2015-го состоялась выкатка первого опытного образца самолета с обозначением В-001А;
- 10 апреля 2016-го опытный образец самолета передан на статические вибрационные испытания;
- 8 ноября 2016-го опытный образец прошел испытания с перегрузкой 2,5g, впервые запущены двигатели самолета;
- 13 февраля 2017-го выполнена первая серия пробегов по взлетно-посадочной полосе на средних скоростях;
- 1 марта 2017-го самолет успешно выполнил программу испытаний по разгону и торможению на полосе в аэропорту "Пудун" на средних скоростях;
- 20 марта 2017-го технический комитет в составе 63 академиков и специалистов принял согласованное решение о проведении испытаний на электромагнитные возмущения фюзеляжа, систем механизации и подачи топлива, бортовой электрики и электроники;
- 17 апреля выполнены контрольные пробеги по полосе;
- 18 апреля комиссия из 25 сотрудников АН КНР, Академии инженерных наук, Управления гражданской авиации, Китайской авиакосмической промышленной корпорации и COMAC пришла к выводу о необходимости проведения контрольных разбегов до максимальной взлетной скорости и торможения; получен сертификат летной годности от Федерального авиационного агентства США;
- 22 апреля выданы специальное летное разрешение для опытного лайнера, временный национальный сертификат типа воздушного судна, разрешение на использование радиочастот;
- 23 апреля в аэропорту "Пудун" успешно проведена четвертая серия разгонов до максимальной скорости и торможений;
- 5 мая первый летный экземпляр С-919 выполнил тестовый полет продолжительностью 79 минут, развив скорость 400 километров в час и выполнив два разворота в форме буквы S в воздушном районе севернее о. Чунмидао, максимальная высота была определена на уровне 4000 метров, однако реально С-919 поднимался до 2400 метров, лайнер сопровождали два самолета-наблюдателя – ARJ21-700 и ЕМВ-135;
- 17 декабря в указанном выше районе воздушных испытаний первый тестовый полет выполнил второй опытный экземпляр С-919, который затем совершил перелет в Сиань.
Там оба опытных летных образца С-919 выполняют программу ресурсных испытаний, поскольку в отличие от основной производственной базы компании, расположенной в Шанхае, в западной части КНР воздушное движение менее интенсивное, а кроме того, в провинции Шэньси расположено пять аэродромов, которые примут лайнер при нештатной ситуации. Как было доведено до сведения членов 1-й сессии 13-го созыва Всекитайского собрания народных представителей, третий опытный самолет будет собран во второй половине этого года.
Композитный ресурс
Известно, что самолет на 8,8 процента состоит из алюминиевых сплавов и на 12 процентов – из композитных материалов. Фюзеляж, крыло, хвостовое оперение и элементы механизации делают на предприятиях в Харбине, Хунду, Чэнду, Сиане.
Ресурс планера, по заверениям китайских специалистов, составляет 90 тысяч часов, то есть на уровне "Боинга-737 МАХ", тогда как у "Эрбаса-320 НЕО" – 65 тысяч часов.
Китайские конструкторы смогли разместить два ряда по три кресла в каждом. Ширина крайних кресел в ряду составляет 18 дюймов, центральное шире – 18,5. Центральный проход – 20 дюймов, как у "Боинга-737" и А-320. Нижний грузовой отсек рассчитан на стандартные контейнеры типа LD3.
По данным китайского специализированного издания "Авиационное знание", в случае приобретения самолета в стандартной версии (условное производственное обозначение С-919ST) авиакомпании могут совершать перелеты внутри КНР по таким маршрутам, как Харбин – Гуанчжоу (2800 км), Шанхай – Урумчи (3300 км). Версия с удлиненным фюзеляжем (условное производственное обозначение C-919 ER) позволит выполнять рейсы между Пекином и Сингапуром (4400 км), Гуанчжоу и Мальдивами (4900 км), Шанхаем и Сингапуром (3800 км), Москвой и Урумчи (3750 км).
С миру по лопатке
Опытные образцы воздушных лайнеров проходят программу ресурсных испытаний с двигателями LEAP-1C. Это совместная разработка General Electric и французской Safran Aircraft Engines. Тяга – от 124,5 до 133,4 килоньютона. Двигатели LEAP-1A устанавливают на А-320NEO, а для "Боинга-737 МАХ-9" выпускается модель LEAP-1B. Следует отметить, что представители франко-американского совместного предприятия разрабатывали данный двигатель именно под требования китайских заказчиков, которым необходим простой в обслуживании турбовентиляторный двигатель с надежной системой реверса тяги для посадки в высокогорных аэропортах.
В отношении вентилятора LEAP-1C известно, что 18 лопастей изготовлены благодаря технологии 3D WRTM из углеволоконного материала с сотовым резиновым заполнителем, что позволяет повысить скорость раскрутки, снизить массу и аэродинамические потери.
Интересна двухкольцевая камера сгорания, в которую топливовоздушная смесь подается вертикально из центральной камеры предварительного смешения. Конструкция обладает лучшими характеристиками в плане охлаждения.
Гондолу двигателя и систему реверса тяги разработали специалисты французской компании Nexcelle. Снабжение двигателей топливом обеспечивают насосы от американской Parker Aerospace. Антиобледенительня система фюзеляжа создана в немецкой Liebherr-Aerospace, модули борьбы с обледенением крыльев – от Nexcelle.
По данным китайских специалистов, разработка двигателя CJ-1000A для этого лайнера была начата восемь лет назад по проекту "Коммерческий двигатель-А" (SF-A). За основу CJ-1000А был взят ТВД WS-20, который предназначен для комплектации военно-транспортного "Юнь-20". Этот самолет разработан как альтернатива российским Ил-76МД, составляющим основу подразделений тяжелой транспортной авиации ВВС НОАК. Конструкция CJ-1000A включает следующие компоненты:
- одноступенчатый вентилятор с широкими трехмерными пустотелыми лопатками, изготовленными из титанового сплава ТС4, благодаря чему CJ-1000A сопоставим с ТВД третьего поколения Trent 800/900 производства британской Rolls-Royce;
- трехступенчатый компрессор с активным контролем тяги;
- 10-ступенчатый компрессор высокого давления – степень компрессии от 21:1 до 22:1, расчет формы цельнолитых лопаток и их производство осуществляет компания MTU (Германия);
- одиночная кольцевая камера сгорания с предварительной камерой смешения топливной смеси, китайские специалисты указывают, что такая конструкция была характерна для двигателей третьего поколения типа CFM56-5B;
- двухступенчатая высокотемпературная турбина высокого давления по своим показателям сопоставима с аналогичными узлами двигателей V-2500 и CFM-56;
- шестиступенчатая турбина низкого давления, рабочие лопатки выполнены из титанового сплава, а направляющие лопатки – из керамических композитных материалов, которые позволяют выдержать температуру 1200 градусов.
Всего для создания двигателя 24 компании изготавливают 3500 деталей.
Известно, что первый натурный образец CJ-1000AX компания China Aviation Commercial Aviation Engine Ltd. представила в декабре 2017 года на специализированной выставке в Шанхае. При диаметре вентилятора 1,95 метра длина двигателя составляет 3,29 метра.
По данным китайских источников, двигатель должен пройти 18-месячные стендовые испытания в 2018–2019-м, а динамические – в период с 2020 по 2022 год. Задача всего комплекса исследований – подтвердить возможность получения тяги в диапазоне от 113 до 134 килоньютонов. К настоящему моменту проведено 46 тестовых запусков на стенде.
Китайские двигателестроители должны передать опытную партию CJ-1000A для С-919 к 2022-му, далее три года отводится на получение сертификата. Одновременно будут идти работы над CJ-1000B, серийные поставки которого запланированы на 2026 год. При проектировании китайские специалисты рассчитывают широко использовать трехмерные технологии печати комплектующих, которые они надеются получить от компаний Concept Laser и RCAM.
Таким образом, самолет – пример тесной кооперации китайских, американских, немецких и французских компаний.
В отношении создания на базе С-919 военной модификации китайские аналитики не испытывают большого оптимизма, поскольку авиастроители КНР не обладают достаточным опытом создания подобных машин.
Максим Казанин
Опубликовано в газете "Военно-промышленный курьер" в выпуске № 13 (726) за 3 апреля 2018 года
