«При разработке МС-21 дискуссия шла вокруг каждого сантиметра»

Сергей ЛЯПУНОВ

Заместитель генерального директора ЦАГИ

Создание ближнесреднемагистрального самолета МС-21 является одной из приоритетных гражданских программ российского авиапрома. Одновременно с разработчиком этого самолета – корпорацией «Иркут» – большую работу по данной программе на себя взял Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), где проводятся исследования и эксперименты, связанные с аэродинамикой МС-21. О вкладе института в разработку МС-21 изданию Show Observer рассказал заместитель генерального директора института – начальник комплекса аэродинамики и динамики полета летательных аппаратов Сергей Ляпунов.

– Сергей Владимирович, в чем особенность работ по программе МС-21?

– МС-21 задумывался как инновационный самолет. Главная из инноваций – впервые в России и, более того, ранее, чем у многих ведущих авиационных производителей, самолет будет иметь композитное крыло. Принципиально важно, что речь идет не просто о широком применении композитов, а о их использовании в высоконагруженных конструкциях. Это в свою очередь оказывает существенное влияние на аэродинамическую компоновку и на аэродинамику самолета.

Традиционно аэродинамики стараются увеличить удлинение крыла, поскольку это способствует уменьшению сопротивления. Однако наше стремление упирается в увеличение массы конструкции, что заставляет искать оптимум, компромисс.

Исследования подтвердили, что композитная конструкция позволяет заметно увеличить удлинение крыла по сравнению с металлическими конструкциями. Что и реализуется на МС-21.

Типовое удлинение крыла у самолетов прошлого поколения – порядка 8-9, в современных самолетах – 10,0-10,5, на МС- 21 закладывается 11,5 (удлинение крыла – отношение размаха крыла к средней хорде (ширине) крыла. – Прим. ред.).

– Какой результат это дает?

– Основной параметр, показывающий совершенство самолета, – аэродинамическое качество. Этот показатель на больших скоростях полета у МС-21 выше, чем у лучших современных аналогов, на 5-6%. Отсюда существенная экономия топлива, увеличенная крейсерская скорость и высота полета.

– Можно услышать мнение, что выигрыш в аэродинамике крыла будет «съеден» увеличенной шириной и высотой фюзеляжа МС-21. Справедливо ли такое утверждение?

– Как аэродинамик, могу сказать, что улучшения, которые предлагаются другими дисциплинами авиастроения, зачастую негативно сказываются на аэродинамике. Это касается и проблемы повышения комфорта, которая в значительной степени определяется размерами фюзеляжа.

При разработке МС-21 дискуссия шла вокруг каждого сантиметра. Баланс был найден, и аэродинамическое качество МС- 21 именно на те 5-6% выше, чем у конкурентов, при большем размере фюзеляжа.

– Вы сравниваете МС-21 с существующими самолетами. Между тем разрабатываются программы их оснащения новыми, более экономичными двигателями. Сохранит ли МС-21 свои преимущества в новых условиях?

– Действительно, мы знаем об установке новых двигателей на существующие самолеты. Это, конечно, сближает характеристики конкурентов и самолета МС-21. Вместе с тем сама по себе ремоторизация, как минимум, не улучшает аэродинамику.

При проектировании крыла МС-21 тонкая доводка аэродинамики проводилась с учетом форм и размеров мотогондол конкретных типов двигателей, которые предполагается установить на самолет. Это дает МС-21 определенное конкурентное преимущество.

Вообще, нами проведена очень большая работа по местной аэродинамике: изучены различные элементы обтекателей механизмов закрылков, зализов, отсеков шасси и т. п. Полагаю, что это положительно сказалось на аэродинамическом облике этого летательного аппарата.

– Почему на МС-21 нет законцовок крыла?

– По этому вопросу существуют разные точки зрения. Известно, что размах крыла среднемагистрального самолета ограничен 36 м – таково требование ICAO, учитывающее реальное положение с аэродромной инфраструктурой.

Понятно, что законцовки добавляют аэродинамическое качество. Мы знаем, сколько это может дать на реальном самолете, поскольку спроектировали «крылышки» и испытали их в аэродинамических трубах. Однако установка законцовок – это дополнительный вес, и баланс получается неоднозначным.

Мы в ЦАГИ считаем, что это резерв, который можно использовать на каких-то модификациях самолета. Однако пока характеристики, которые у нас получаются без этих крылышек, достаточны для обеспечения требуемого уровня конкурентоспособности самолета.

– Как долго будут продолжаться исследования по аэродинамике МС-21?

– Работы в ЦАГИ будут продолжаться вплоть до завершения сертификации самолета. Нам предстоит завершить испытания для уточнения ряда характеристик. Будут продолжаться исследования штопорной модели.

Но речь идет об окончательной, финальной стадии. Эти испытания позволят сформировать банки аэродинамических характеристик, которые используются при создании системы управления, для подготовки планов летных испытаний и т. д. Эти банки данных постоянно дополняются, улучшаются, корректируются. Чем ближе к концу проекта, тем меньше таких корректировок.

Интервью подготовил Алексей Синицкий