Десятого июня текущего года на аэродроме ЛИИ им. М. М. Громова начались летные сертификационные испытания самолета SJ-100. Разработанная компанией «Яковлев» и одобренная авиационными властями программа летных и наземных испытаний предполагает последовательное наращивание темпов работ, в которых пока принимает участие первый опытный образец с бортовым номером 97021.
Заместитель генерального директора ОАК по гражданской авиации – гендиректор компании «Яковлев» Андрей Богинский заявил: «Интенсивность полетов возрастет с присоединением к испытаниям еще двух опытных образцов, которые в настоящее время ожидают установки двигателей ПД-8 в Комсомольске-на-Амуре».
«Борт 97021» – это самолет с двигателями SaM146 и импортозамещенным бортовым оборудованием. Машины с отечественными двигателями ПД-8, которые в настоящее время проходят стендовые испытания, должны подключиться к испытаниям позже. Состав систем опытных самолетов сформирован с учетом планов проведения испытаний и готовности компонентов. Главная целевая задача – полная замена зарубежных систем на системы, разработанные российскими предприятиями.
Как известно, сроки сертификации SJ-100 сдвинулись относительно первоначальных планов. Главная причина – задержка в разработке двигателя ПД-8. В ОАК также подчеркивают, что перенос сроков связан с необходимостью проведения полноценной программы испытаний отечественных систем и агрегатов. «Безопасность – один из ключевых приоритетов в создании новой модификации гражданского самолета», – отметил Андрей Богинский.
30-40 % и 90 %
Летные испытания – это видимая часть большой работы по сертификации самолета. Как и у айсберга, огромный массив сертификационных работ для широкой общественности не заметен. Они включают в себя проведение инженерных анализов, расчетов, тестирование на изолированных и комплексных стендах, прочностные испытания в отраслевых институтах, а также большой объем работ, связанный с квалификацией материалов, комплектующих изделий и программного обеспечения.
О том, как идет сертификация и с какими проблемами приходиться сталкиваться рассказывает главный конструктор самолета SJ-100 Кирилл Кузнецов.
 |
| Кирилл Кузнецов наблюдает за первым полетом SJ-100 29 августа 2023 г. |
| Источник: telegra.ph |
- Кирилл Александрович, как соотносятся объемы сертификационных испытаний SJ-100 и SSJ-100?
- Я бы разделил оценку на две группы по признаку «самолет, как летательный аппарат» и «самолет и самолетные системы».
По первой группе необходимо провести примерно 30-40 % от объема испытаний, ранее выполненного при сертификации SSJ-100. Сравнительно небольшой объем объясняется тем, что при создании новой модификации мы сохранили неизменными теоретические обводы, архитектуру самолета и систем, а также, в максимально возможной степени – системные интерфейсы. Соответственно, значительная часть проверок не требует повторного подтверждения. В частности, это касается колоссального объема тестов, связанных с аэродинамикой, устойчивостью и управляемостью.
По второй группе картина совершенно другая. Идя от сертификационного базиса, от процедур, которые требуют демонстрации соответствия, мы при сертификации SJ-100 должны провести порядка 90 % испытаний, которые выполнили на SSJ-100. Наибольший объем таких испытаний приходится на стенды.
Испытания на стендах
- О каких стендах идет речь?
- Базовый документ, определяющий общую логику и процедуры сертификации – отечественные авиационные правила АП-21. Поскольку речь идет о самолете транспортной категории, для подтверждения соответствия требованиям безопасности разработчик руководствуется документом АП-25, разработанным и введенным в действие авиационными властями. Отсюда на начальном этапе проекта формируется сертификационный базис, который определяет, каким пунктам требований безопасности и каким образом будет устанавливаться соответствие. Так как речь идет о модификации, то для нас основным документом является Сертификационный базис RRJ-95 – так в технических документах называется SSJ-100, сертифицированный в 2011 году.
Требования сертификационного базиса декомпозируются на всю кооперацию, опускаясь от головного разработчика до уровня разработчика системы, блока, комплектующих. Зафиксировав требования, разработчик формирует программу сертификационных работ.
Если всю работу представлять в виде пирамиды, вершина – это испытания в составе самолета, ниже – крупные интеграционные стенды, еще ниже – стенды проверки отдельных систем и комплектующих изделий. В основании пирамиды – многочисленные лабораторные испытания, часто проходящие на универсальном оборудовании.
- Какие стенды относятся к интеграционным?
- В их числе, в частности, «Электронная птица» в ГосНИИАС, стенд комплексной системы управления в Московском институте электроники и автоматики, стенд системы кондиционирования воздуха в нижегородском «Теплообменнике».
Крупные интеграционные стенды введены в строй в 2021-22 годах. Это позволило в необходимом объеме провести испытания, подготовить «борт 97021» к первому полету, обеспечить безопасность и поддержку в течение доводочных испытаний.
Кроме того, наша «Электронная птица», введенная в эксплуатацию в 22-м году помогла соисполнителям решить ряд проблем, не усложняя собственные проверочные работы.
В целом сегодня ход стендовых испытаний в интересах сертификации зависит от зрелости систем и программного обеспечения, которые соисполнители и поставщики нам представляют.
Кооперация накапливает опыт
- Какие основные трудности приходится преодолевать при интеграции на самолет новых отечественных систем?
- Первое – это сравнительно высокий для предприятий, участвующих в кооперации, уровень новизны техники.
Второе – отсутствие у многих из них значительного опыта, накопленного в повторяющейся практике проведения квалификационных работ по комплектующим изделиям в интересах интеграции систем на самолет.
Сделано немало – опытные образцы компонентов разработаны. Теперь их надо испытать, учесть результаты в конструкции, оформить необходимую квалификационную и сертификационную документацию и в результате подтвердить соответствие современным требованиям по безопасности.
Отсутствие упомянутой повторяющейся практики существенно влияет на ритмичность и сроки проведения квалификационных испытаний. Приобретать опыт, настраивать, в общем-то, рутинные процедуры приходится в непростых условиях.
Отдельная сложная тема – двигатель ПД-8. Не скрою, ситуация существенно повлияла на наши планы.
Выделю два аспекта этого влияния. Первый связан с демонстрацией характеристик самолета, например, взлетно-посадочных, а также с оценкой самого двигателя в целях получения материалов для установления соответствия маршевой силовой установки в составе самолета.
Вторая тема – это взаимодействие двигателя с другими системами, функционирование которых мы оцениваем в ходе летных и наземных испытаний на самолете 97021. Это тоже значимая часть испытаний, на объем которых, разумеется, влияют технические риски. В то же время, серьезных проблем мы здесь не ожидаем, поскольку наш принцип фиксации межсистемных интерфейсов позволяет значительную часть испытаний провести на стендах.
Из-за сдвижки двигателя программа летных испытаний растянулась во времени и была скорректирована. Мы сегодня стараемся максимально отлетать системы и компоненты на первом опытном самолете, который оснащен двигателями SaM146. Цель: дать возможность нашим соисполнителям завершить свои квалификационные работы и «заморозить» конструкцию. Для нас важно, чтобы производство изделий для комплектации серийных самолетов не требовало какой-то дополнительной доработки и, соответственно, не оказывало негативного влияния на работу нашего производственного центра в Комсомольске-на-Амуре.
Как только двигатели ПД-8 встанут на самолет, проведем методический совет и сможем присоединить вторую и третью машину к программе летных испытаний.
С учетом прежнего опыта
- Зачем нужны прочностные испытания на стендах ЦАГИ и СибНИА, если планер почти не изменился?
- За 15 лет накоплен большой объем знаний о том, как работают элементы конструкции, и мы приняли решение учесть этот опыт. Соответственно, планер обновился, многие конструктивные элементы получили развитие. Эти изменения нужно проверить.
В соответствие с принципами сертификации, в этой сфере выстроена своя пирамида демонстрации соответствия требованиям. На ее вершине – два главных стенда. Статическая прочность проверяется в СибНИА. Ресурсный стенд находится в ЦАГИ. Для обоих мы построили, доставили и собрали новые планеры SJ-100.
Эти стенды отличаются, главным образом, системой нагружения. В СибНИА она нацелена на статику. В ЦАГИ система должна обеспечить требуемое количество циклов нагружения, в соответствие с нашим целевым параметром по ресурсу планера – 54 тысячи взлетов/посадок.
И, конечно, на изолированных стендах ведутся проверки механизации, отдельных агрегатов планера, материалов.
- В каком состоянии работы на «прочностных» стендах?
- В декабре 2023 года авиационные власти одобрили главное изменение в типовую конструкцию нового планера, который к этому времени выдержал необходимый минимум испытаний. Сейчас испытания в СибНИА продолжаются в целях расширения условий эксплуатации.
Еще одна тема идущих в СибНИА испытаний связана с заменой зарубежных дверей на отечественные. Дверь самолета – достаточно сложная система, которая участвует в обеспечении прочности планера. Документацию на новые двери разработали мы. Изготовителем выступает Производственный центр нашего предприятия в Комсомольске-на-Амуре, основные детали выпускаются на КнААЗ им. Ю. А. Гагарина. Если говорить о внешней кооперации, наши соисполнители по дверям – это «Авиационно-космические системы» и курская «Авиаавтоматика». Испытания планера с новыми дверьми – это финальные работы для статического стенда.
Создание новой системы
- Какова ваша общая оценка ситуации с сертификацией SJ-100?
- Мы уверены, что движемся к достижимой цели, соблюдая при этом все действующие сертификационные нормы.
Технические риски могут быть выше или ниже, но они есть всегда. Поэтому испытания и проводятся. Пример: двигатель, где степень новизны высокая.
На мой взгляд, что бы ни происходило, самое важное сейчас – не менять направление движения и завершить начатую работу.
Мы ведь не только разрабатываем самолет. Вместе с российскими предприятиями мы настраиваем новую систему, превращая многие, пока еще сложные для участников кооперации процессы в устойчивые и даже рутинные.
Через это надо пройти. По-другому система создания новой техники для массовой эксплуатации не формируется.
