Проект самолёта «Байкал» (ЛМС-901)

На веб-ресурсе «Авиация России» опубликован материал Андрея Величко «Самолёт «Байкал», он же — ЛМС-901. Что о нём известно», в котором говорится, что летом 2019 года Министерство промышленности и торговли России объявило конкурс на разработку лёгкого многофункционального самолёта на девять пассажиров, отказавшись от практически готового к серийному производству цельнокомпозитного ТВС-2ДТС, разработанного в Сибирском научно-исследовательском институте авиации имени Чаплыгина. Победителем конкурса было объявлено ООО "Байкал-инжиниринг" - дочернее предприятие Уральского завода гражданской авиации.




Проектный облик лёгкого многофункционального турбовинтового самолёта ЛМС-901 («Байкал») разработки ООО «Байкал-инжиниринг» (дочернего предприятия АО «Уральский завод гражданской авиации» (с) aviation21.ru

По условиям заключённого с победителем конкурса договора, разработчик должен к концу 2020 года передать на статические испытания первый прототип самолёта ЛМС-901 ("Байкал"), которые пройдут в МАИ. Ещё через год - выполнить первый полёт и приступить к лётным испытаниям. 2020 год близится к завершению. Давайте посмотрим, что нам известно об этом самолёте и сведём все известные факты воедино.

В материале "Каким будет и когда полетит самолёт «Байкал»" в прошлом году уже были рассмотрены причины отказа от ТВС-2ДТС. Одним из них было названо использование в качестве силовой установки импортного двигателя Honeywell TPE331-12UAN и винта производства компании Hartzell Propeller Inc. (США). Но теперь выясняется, что не это стало главным.

Как рассказал в интервью изданию "АвиаПорт" главный конструктор УЗГА по самолётостроению Вадим Дёмин, на первом этапе на ЛМС-901 будет устанавливаться двигатель General Electric H80-200, это обновленный Walter M601 чешского производства. Такой же ставится на Л-410, ЛМС-901 получит модификацию для однодвигательных самолётов. В дальнейшем импортный двигатель должен быть заменён на отечественный ВК-800.

Также на первом этапе будет применяться импортное БРЭО типа Garmin или Honeywell с последующей заменой на российское оборудование, и тот же винт Hartzell.

"Воздушный винт Hartzell, четырёхлопастной, диаметром 2,6 метра. Имеет европейский сертификат, но в России сертификат не валидирован. С Hartzell предварительные переговоры уже проведены, и я не вижу проблем его валидации в России", - рассказал Вадим Дёмин. Он добавил, что на втором этапе планируется установка отечественного воздушного винта.

Таким образом можно говорить, что ТВС-2ДТС не устроил Минпромторг не только из-за импортных комплектующих и агрегатов. Этот цельнокомпозитный самолёт получился чрезмерно тяжёлым и должен был изготавливаться из зарубежных композиционных материалов.

Масса пустого ТВС-2ДТС составляет 3180 кг, максимальная взлётная - 7400 кг. Пустой ЛМС-901 весит 1980-2040 кг, а максимальный взлётный вес - 4800 кг.

Аэродинамическая схема "биплан" имеет избыточную площадь крыла для установленного размера и веса ЛМС-901, поэтому для нового самолёта была принята схема подкосного высокоплана. Применение обтекаемого подкоса позволяет избавиться от центроплана и оптимизировать массу самолёта. Его расчётный вес будет в 2,4 раза меньше, чем у биплана ТВС-2ДТС, соответственно в разы снизится трудоёмкость и стоимость изготовления.

Новый самолёт будет эксплуатироваться при температуре воздуха от -55 до +50 градусов с расчётом на безангарное хранение, поэтому в качестве основного материала решено использовать алюминиевые сплавы. Применение композиционных материалов ограничено несиловыми агрегатами, это зализы, двери, капоты, обтекатели и механизация крыла.

В соответствии с ТЗ, взлётно-посадочные характеристики ЛМС должны быть не хуже, чем у Ан-2. За счёт того, что самолёт меньше, легче и имеет более высокое аэродинамическое качество, чем Ан-2, скорость на высоте 3000 метров на максимальном продолжительном режиме работы двигателя составит 300 км/час.

По действующим авиационным правилам однодвигательный самолёт не может перевозить более девяти человек, если это не поиск и спасение, авиалесоохрана или выброска парашютистов. Задача соответствия требованиям ТЗ решается путём максимального уменьшения массы пустого самолёта, которая у ЛМС-901 почти на 1400 кг меньше, чем у Ан-2. При этом с такой же загрузкой, как у Ан-2, самолёт имеет нормальный взлётный вес 3700 кг, с которым он может легко взлететь с дистанции 200-220 метров.

Самолёт преимущественно будет эксплуатироваться на грунтовых аэродромах, поэтому требования к прочности грунта у него такие же, как у Ан-2. В базовом варианте с колёсами 720 мм ЛМС-901 может эксплуатироваться на грунтовых ВПП с несущей способностью 4 кг на квадратный сантиметр. С колесами 880 мм прочность грунта может быть не менее 3,5 кг/см². Шасси для ЛМС-901 будет поставлять НАО "Гидромаш".





Незначительно большая посадочная скорость по сравнению с Ан-2, как указывают разработчики ЛМС-901, выбрана из условия обеспечения возможности посадки с большим боковым ветром за счёт увеличенной нагрузки на крыло. При этом значительная энерговооружённость и наличие реверса воздушного винта позволяют иметь дистанцию разбега/пробега близкую к Ан-2.

Шасси самолёта трёхстоечное, неубирающееся, выполнено по схеме с хвостовой опорой. Основным преимуществом такого шасси является возможность совершать взлёт/посадку с плохо подготовленных аэродромов. Для улучшения характеристик устойчивости при выполнении разбега и пробега при поднятом хвостовом колесе планируется установка системы стабилизации курсовой устойчивости с помощью дифференциального торможения.

Рассматриваются два варианта конструкции основных опор шасси.

Пневмогидравлические, телескопической схемы, закреплёны на концах поперечной балки, установленной в нижней части фюзеляжа.

Рычажные – балка с размещённым внутри фюзеляжа вынесенным амортизатором.

Хвостовая опора - пневмогидравлическая, выполнена по полурычажной схеме. Для свободного ориентирования хвостового колеса при движении по земле в процессе рулёжки своим ходом или буксировании наземными средствами стойка имеет возможность поворота на 360 град. Хвостовое колесо размером 400х150 мм представляет собой пневматик низкого давления.

Еще одно отличие от Ан-2 - расположение входной двери - она находится в хвостовой части фюзеляжа, где пол ориентирован в одной плоскости к поверхности земли на стоянке и под углом в полёте. По мнению разработчиков, это будет более удобно для пассажиров - при входе они попадают на ровный горизонтальный пол, а затем уже продвигаются вверх по салону на свои места. Также такая компоновка позволяет производить механизированную погрузку.

Высота салона ЛМС-901 - 160 см - такая же, как у Л-410, это почти на 20 см меньше, чем в Ан-2. Учитывая средний рост взрослого человека, габариты самолёта, компоновку салона и наклон пола кабины на стоянке, нельзя сказать, что пробираться к своему креслу будет удобно. Основной вариант компоновки салона - пассажирский, на девять кресел - четыре вдоль левого борта, пять - вдоль правого.

С точки зрения безопасности одномоторной машины, существуют ограничения, установленные Федеральными авиационными правилами ФАП-128, которые обязывают пилота одномоторного самолёта строить маршрут таким образом, чтобы при отказе двигателя иметь возможность совершить вынужденную посадку. Это значит, что при высоте полёта 3000 м и аэродинамическом качестве 15 по всему маршруту в пределах 45 километров должны быть посадочные площадки. Чтобы обойти эти ограничения, в УЗГА планируют использовать гибридную силовую установку.

Как рассказал Вадим Дёмин, рассматриваются варианты размещения дополнительной силовой установки (ДСУ) - двух малоразмерных электродвигателя со складывающимися винтами на консолях крыла или установить электромотор на свободную турбину под капотом, чтобы, в случае отказа маршевого двигателя, вращать свободную турбину вместе с воздушным винтом.

Два электромотора ДСУ по 100 КВт и аккумуляторные батареи массой 200 килограмм дают возможность совершать полёт в течение примерно 45 минут. Для электромотора, интегрированного в двигатель, будет необходимо провести полный цикл испытаний.

"В моём понимании, установка "долётных" двигателей на крыло, до тех пор, пока они не открылись и не заработали, не влияет ни на аэродинамику, ни на прочность, поэтому их установку хорошо было бы проводить как неглавное изменение конструкции. И дальше надо только доказать, что в аварийном режиме самолёт способен выполнять горизонтальный полёт без снижения", - пояснил главный конструктор.

К середине ноября 2020 года разработаны аванпроект и эскизно-технический проект ЛМС-901, подготовлен комплект рабочей-конструкторской документации. Заканчивается изготовление образца для статических испытаний, который представляет собой каркас планера без шасси, обтекателей, люков и дверей.

Как пояснил Вадим Дёмин, в УЗГА хотят изготовить лётный образец на базе статобразца, а сами статические испытания провести на третьей машине. "С точки зрения получения разрешения на первый полёт это проблем не вызовет. Единственное - на начальном этапе лётных испытаний будут ограничения по характеристикам. Главное - чтобы самолёт поднялся, начал летать и проявлять свои детские болезни", - добавил он.

По словам главного конструктора, первый лётный образец будет готов во второй половине 2021 года. Также в 2021 году будут готовы планеры второго и третьего экземпляров самолёта, а вторая лётная машина появится не раньше февраля 2022 года. С учётом использования двух машин вся программа сертификационных лётных испытаний, включая заводские и контрольные испытания, рассчитана на один год. За это время должно быть выполнено от 500 до 700 зачётных полётов. В базовой версии самолёта по правилам визуального полёта, без автопилота и с рядом других ограничений сертификат типа может был получен до конца 2022 года.

Сборка самолёта "Байкал" будет производиться на Улан-Удэнском авиационном заводе, туда уже отправлена документация для оценки возможности его изготовления. В тоже время, у разработчиков есть опасения, сможет ли У-УАЗ уложится в целевую стоимость производства ЛМС-901.

В соответствии с техническим заданием, цена нового "Ан-2" не должна превышать 120 млн рублей в ценах 2020 года, стоимость лётного часа без учёта лизинга - 40 тысяч рублей.

Заинтересованность в этих самолётах выразили авиакомпании «Полярные авиалинии» (Якутия), «Нарьян-Марский объединённый авиаотряд» (Ненецкий автономный округ), «2-ой Архангельский объединённый авиаотряд» (Архангельская область), «Аэросервис» (Забайкальский край) и другие. В течение 5 лет с момента сертификации самолёта эксплуатанты РФ готовы приобрести в финансовый лизинг не менее 110 самолётов. Опцион по приобретению включает около 50-70 самолётов в РФ и не менее 50 единиц на рынке СНГ. Таким образом ближайшая рыночная перспектива этого самолёта оценивается в 230 единиц.