Перейте к статье:
1. Отлученный от неба самолет еще может служить…
2. Модернизация Ан-2 в An-3
 

Отлученный от неба самолет
еще может служить…

Самолет, даже будучи в отставке, может принести неожиданную пользу и дать огромную прибыль, стоит только преобразовать его в новый тип воздушного транспорта. Такому преобразованию поддаются многие самолеты, в том числе и Ан-2, несмотря на то, что это биплан классической компоновочной схемы.

      Есть организация, которая занимается экспериментальной модернизацией самолета.
У специалистов несколько разработок, как использовать Ан-2 в новом качестве в разных сферах. Одна из них — идея и предложение Российской академией космонавтики, использовать экранолеты на базе Ан-2 в качестве первой ступени комплекса до доставке министупников в ближний космос.

      Ан-2 хорошо знают на нашей планете. Ведь его эксплуатировали в 26 странах мира.
В Европе проводят ежегодные слеты владельцев и приверженцев этого самолета. В наши дни в России и в странах СНГ в «условно» летном состоянии находится около 3000 самолетов Ан-2, которые преимущественно обречены на стоянку. Эти самолеты с годами, безусловно, переходят в нелетное состояние по «календарю» и по остаточному ресурсу. Тем более, что ремонт самолета Ан-2 в наши дни стоит около 25000 USD.

      Как известно, пришвартованный на стоянке самолет приносит одни убытки авиатранспортной организации. А эксплуатация Ан-2 в наши дни еще убыточней. Значит, самолету стоять на земле дешевле? Может быть, если учесть современные цены на бензин и авиамасло. Ведь для тысячесильного двигателя АШ-62ИР требуется около 160 литров авиабензина Б-91 и 6,5 литра масла МС-20 в час. Еще следует учесть предполетное и послеполетное обслуживание, регламентные работы, стоимость стоянки в промежуточных аэропортах, услуги авиадиспетчерской службы и зарплату экипажа. Если все эти расходы суммировать и учесть, что авиабензин Б-91 — большая редкость в наши дни, то сомнения в том, что этим самолетам стоять на земле предстоит довольно долго, мгновенно исчезнут, улетят, как голубой дымок из выхлопного коллектора при запуске двигателя «Антона».

      А в Западной Европе самолет Ан-2 пользуется большой популярностью. И не только потому, что цены на эти самолеты в России и странах СНГ очень низкие. Если на авиасалоне в 1992 г. в Ошкоше (США) представители авиапромышленности Польши продавали новый Ан-2 за 225000 USD, то в наши дни Ан-2 в СНГ с небольшим остаточным ресурсом можно купить за 5–10 тыс. USD. В Казахстане одна фирма предлагает Ан-2 за 1500 USD при наличии у нее всего лишь нескольких десятков самолетов. Конечно, это бросовые цены. Они ниже даже стоимости металла (если сдать самолет в металлолом) и десятка приборов, которые создатели ультралегких самолетов покупают по 40–60 USD за каждый.

      Однако существует реальная возможность переоборудовать списанный с летной работы или обреченный на стоянку по экономическим причинам самолет в новый летательный аппарат, у которого расходы на эксплуатацию будут в три-четыре раза ниже, а рыночная стоимость его возрастет в два раза по сравнению с отслужившим самолетом в день его выхода из заводских ворот перед началом летной эксплуатации. А если короче, то на переоборудовании старых самолетов получат хорошие дивиденды и производитель новой техники, и эксплуатанты нового вида транспорта.

      Как известно, одним из наиболее объективных технико-экономических показателей при сравнении различных типов транспортных средств является эффективность использования топлива — удельный расход топлива, т.е. количество его, расходуемое для перевозки тонны груза на расстояние 1 км. Зависимость удельного расхода топлива (CL) от скорости полета для самолетов и экранолетов показана на рисунке 1.

      По эффективности использования топлива экранолеты в диапазоне скоростей движения от 80 до 550 км/ч имеют явное преимущество перед другими видами транспорта. Для сравнения можно также привести средние значения этого параметра и для других транспортных средств приведены в таблице 1.

      Для пассажирских самолетов и экранолетов существует показатель транспортной эффективности более конкретный: расход топлива на пассажиро-километр. Этот показатель для самолета Ан-2 равен 42 г/пасс.–км

      У лучших современных широкофюзеляжных самолетов (типа Ил-96; В-767 и т.д.) расход топлива на пассажирокилометр довольно низок (доходит до 18 г/пасс.–км) благодаря высокому аэродинамическому качеству, большой крейсерской скорости (860–910 км/ч) и высокоэкономичным ТРДД с большим коэффициентом двухконтурности. Но на экранолете, рассчитанном на 15–40 пассажиров, даже при крейсерской скорости 180–250 км/ч можно получить еще лучшие значения удельного расхода топлива. Например, экранолет Ан-2э, созданный на базе самолета Ан-2, будет иметь в четыре–пять раз меньший расход топлива, чем у самолета-предшественника, и в два раза лучше, чем у широкофюзеляжного самолета, — всего 9 г/пасс.–км. А у сорокаместного экранолета с автомобильными моторами СL может быть снижен даже до 4,5 г/пасс.–км. Это достигается благодаря высокому аэродинамическому качеству экранолета при движении вблизи экрана (К=18-27) и применению двигателя меньшей мощности, чем у одинакового с ним по взлетному весу самолета.

      И действительно, избыточная мощность двигателя у экранолетов необходима лишь для преодоления «горба сопротивления», а вертикальная скорость его полета может быть всего 0,5–0,6 м/с.

      Самолеты же с вертикальной скоростью меньше 1,5 м/с по требованиям ИКАО не допускаются к коммерческой эксплуатации. Правда, у серийного самолета По-2ВС (военной серии) вертикальная скорость была всего 1,2 м. Но этот самолет отношений к ИКАО не имел, да и ИКАО тогда еще не было.

      Следовательно, на экранолете вполне допустима нагрузка на единицу мощности порядка 12–15 кг/л.с. При этом на экранолете смело можно использовать автомобильные бензиновые и даже дизельные моторы. Стоят они в 4–6 раз ниже авиационных, техобслуживание их дешевле и проще, а горюче-смазочные материалы можно приобрести на любой бензоколонке. Причем цена дизтоплива составляет примерно 60 процентов от стоимости автобензина (в Украине сегодня дизтопливо дороже низкооктанового автомобильного бензина А-76. — Прим. ред.). А с авиационным высокооктановым бензином Б-91 нет смысла сравнивать дизтопливо и по цене, а особенно по экологическим требованиям. Дизтопливо считается экологически более чистым даже по сравнению с неэтилированным бензином «экстра», потому что в дизельном моторе процесс горения происходит более интенсивно и с полным сгоранием топлива. Бензиновый же мотор требует каталитического нейтрализатора, непосредственного впрыска и микропроцессора для снижения токсичности выхлопных газов (при его сертификации по нормам «Евро-2»).

      Тем не менее автомобильный мотор на серийном самолете уже не редкость. И не только фирмы «Лимбах» (конверсия мотора знаменитой машины VW "Жук") воздушного охлаждения, но и моторы водяного охлаждения, о которых неоднократно публиковались материалы в журнале «АОН».

      В последнее время не только на легких самолетах, но и на дельталетах стали широко применяться автомобильные двигатели. На выставке спортивной авиации во Фридрихсхафене (2001 г., Германия) такие моторы экспонировали несколько фирм, которые занимаются конверсией автомобильных моторов. Здесь были двигатели BMW, «Мерседес» и VW и даже ряд роторно-поршневых автомоторов мощностью от 37 до 150 л.с.

      А вот дизельных авиационных моторов на современных летательных аппаратах пока нет. Хотя авиадизели применялись в СССР во время Великой Отечественной войны на дальних бомбардировщиках Пе-8, Ер-2 и Ил-6. Причем самолеты Пе-8 и Ер-2 с дизельными моторами бомбили Берлин 10 августа 1941 г. Немецкие самолеты Ме-111 всю войну летали с дизельными авиадвигателями ЮМО. Многие об авиадизелях не знают, потому что сначала эти двигатели были засекречены, а после войны в конце сороковых годов появились ТВД и авиадизели просто забыли.

      С учетом того, что современные автомобильные дизели достигли большого совершенства, высокой надежности и малого удельного веса, надо полагать, что вот-вот наступит время, когда из-под капота автомобиля умельцы и изобретатели незаметно для авиаконструкторов-профессионалов перенесут автодизель в мотогондолу самолета, подальше от автомобильных дорог, шоссе и хайвэев.

      Хотя на экранолет автомобильный дизель можно ставить с нескрываемым оптимизмом уже сегодня. Сертификации дизеля для экранолета по жестким авиационным нормам не требуется. К тому же экранолет совершает полет в «предпосадочном» режиме. Как самолет, на выравнивании, перед посадкой, в нескольких метрах над ВПП. Экранолет постоянно летит над бесконечной взлетно-посадочной полосой (над экраном), как бы вот-вот намереваясь сесть. Так что отказ двигателя в полете ему не страшен. Для экранолета полет — это затянувшаяся от взлета до запланированного пункта назначения "вынужденная посадка", которую экипаж вовсе и не собирается совершать.

      На первый взгляд может показаться, что установка дизеля на экранолет, кроме излишнего веса и увеличения объемов мотогондолы, никакой пользы не принесет. Но ведь неспроста в 40-е годы развития авиации (до появления ТРД и ТВД) авиаконструкторы всего мира смотрели на дизель как на перспективный авиадвигатель. Посмотрим и мы, можно ли добиться гармонии автомобильного дизеля в сочетании с конструкцией экранолета, выполненного, например, на базе самолета Ан-2.

      Как известно, взлетная (максимальная) мощность двигателя АШ-62ИР — 1000 л.с., которая требуется для короткого взлета и обеспечения Ан-2 вертикальной скорости с полной нагрузкой 3–5,5 м/сек. Но для горизонтального полета со скоростью 190 км/ч на третьем крейсерском режиме для Ан-2 (К=10) потребная мощность составляет 0,5 от номинальной (820 л.с.) и равна всего 410 л.с.

      Для экранолета, прототипом которого служит Ан-2, в зависимости от величины платной нагрузки достаточно дизельного мотора мощностью 360–420 л.с. для того, чтобы преодолеть «горб сопротивления» при разбеге на воде перед выходом на экранный режим полета, с учетом эффекта поддува воздушного потока от винта под крыло экранолета. Для экранолета Ан-2 с аэродинамическим качеством около 20 в полете над экраном в крейсерском режиме достаточно мощности 300 л.с.

      Винтомоторную группу такой мощности (N_max 360–420 л.с.) для экранолета можно создать на базе автомобильного дизеля КАМАЗ-740, ЯМЗ-7511, которая будет весить 760–850 кг, т.е. столько же, сколько и авиадвигатель АШ-62ИР с воздушным винтом и оборудованием. Но для работы авиамотора АШ-62ИР на самолете Ан-2 требуется 1240 л (около 1000 кг) авиабензина. Для дизеля же на экранолете Ан-2 надо около 250 л, т.е. выигрыш в весе составит около 800 кг. Значит, полезную нагрузку на экранолете даже можно увеличить до 2300–2500 кг вместо 1500 у Ан-2.

      Конечно, кто-нибудь может возразить, зачем связываться с автомобильным дизелем, когда можно установить на экранолет авиационный мотор М-14 той же мощности, вес которого с винтом и капотами 340–365 кг. Этот мотор хоть сейчас можно ставить на экранолет. Его не требуется конвертировать как автомобильный мотор, не будет проблем с воздушным винтом и редуктором, которые еще потребуется спроектировать и изготовить для дизеля.

      Но цена авиадвигателя М-14 на сегодняшний день 28 тыс. USD (у автодизеля такой же мощности около 5 тыс. USD), и расход топлива у М-14 52–54 литра в час. Значит, для М-14 потребуется 400 литров авиабензина и 30 кг авиамасла. Если учесть, что стоимость эксплуатации и плановый ремонт М-14 в пять-шесть раз выше автомобильного мотора, то окажется — авиамотору все же пора уступить место дизелю. Тем более, что есть удачный пример — авиадизель А.Д. Чаромского.

      Для автомобильного дизеля экранолет — самая подходящая ступенька на пути в небо. Ведь для двигателя экранолета не нужна сертификация по жестким авиационным требованиям, ниже требования к удельному весу его винтомоторной установки и к ее надежности. Экономические преимущества летательного аппарата при установке на него дизеля, а особенно высокие прибыли в процессе эксплуатации — его самые убедительные аргументы в пользу авиадизеля. Что же касается использования серийной авиатехники для создания экспериментальных самолетов и летательных аппаратов, то эта идея тоже не нова. Известно, что в конце 2-й Мировой войны авиапромышленность Германии выпускала экспериментальные самолеты, с успехом используя шасси, крылья, оперения и секции фюзеляжей серийных самолетов. В США на базе военно-транспортного самолета С-47 строился десантный планер ХСС-17.

      В нашей стране тоже имеется подобный опыт. Вот всего лишь несколько примеров времен «гласности, ускорения и перестройки». Самолет «Аист 123М» — «семейный» самолет Маркаловых, построенный профессионалами на базе чехословацкого учебно-тренировочного самолета «Злин». Известный пилот-профессионал А.А. Балуев построил свой замечательный самолет «Данко», взяв за основу планер самолета Як-12. В «Рокс-Аэро» на базе Ан-2 был разработан многоцелевой самолет Т-101 «Грач». Причем в «Рокс-Аэро» подготовили этот самолет для сертификации типа, а в авиационном объединении МАПО-МИГ построено 24 самолета Т-101. Кроме того, фирма «Рокс-Аэро» построила с использованием планера самолета Як-12М самолет Т-411 «Аист» с двигателем М-14. Причем летно-технические данные Т-411 существенно превосходят летно-технические данные самолета Як-12М. Еще один пример для наглядности. В Китае с 1986 г. на вооружение ВМС поступает многоцелевая летающая лодка SH-5 «Харбин» (рисунок 2).

      Первый полет самолет совершил 3 апреля 1976 г. После испытаний трех опытных образцов летающих лодок на заводе в Харбине в 1984 г. началось их серийное производство. Так вот, в конструкции самолета SH-5 «Харбин» использованы элементы планеров советских самолетов Ан-12 и Бе-12: крыло, хвостовое оперение, секции фюзеляжа летающей лодки, а также силовая установка, системы и оборудование указанных самолетов. На крыле летающей лодки установлены пилоны для размещения противолодочного оружия и ракет китайского производства. Применение четырех двигателей и нового крыла обеспечили увеличение взлетной массы лодки на 10, а полезной нагрузки на 7 тонн. Улучшились и тактико-технические данные летающей лодки. Конечно, этот самолет уже совсем другого класса, хотя и построенный с применением известных самолетных конструкций.

      Стало быть, использовать самолет Ан-2 для создания экранолета нам Бог велел. И другие самолеты, наверное, тоже. Но об этом ниже. Тем более, что реальные работы по созданию экранолетов из серийной авиационной техники были.

      Когда после постройки и успешных испытаний Центральной лабораторной спасательной техники экранолета ЭСКА-1 работы в этом направлении в вышестоящих организациях поддержки не нашли, автор этих строк в январе 1974 г. обратился в Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации (РКИИГА) с предложением о сотрудничестве по использованию авиационной техники для постройки экранолетов. Причем в Риге был филиал отдела Наземного использования авиационной техники и оборудования ГосНИИ Гражданской авиации, от которого поступило предложение использовать авиационные двигатели и агрегаты для создания аэроглиссеров, аэросаней, аппаратов на воздушной подушке и экранолетов. В письме из ГосНИИГА был значительный перечень техники, включая двигатели, баки, системы, колеса, лыжи, хвостовые винты, балки и поплавки, которые можно было использовать при разработке спасательного транспорта и вспомогательных устройств.

      Конечно, РКИИГА и Рижский филиал ГосНИИГА тесно сотрудничали между собой по случаю не только ведомственной, но и географической близости. Да к тому же в РКИИГА в студенческом КБ уже имелся опыт создания самолетов собственной конструкции из агрегатов, планеров и элементов планера серийных самолетов.

Рисунок 3.

      В РКИИГА было выполнено несколько дипломных проектов экранолетов различного класса и назначения. Автор статьи был консультантом дипломных проектов экранолетов и, в частности, выполненных по инициативе ЦЛСТ (рисунок 3) на базе самолетов Ан-2, а также Як-12, Як-40. Кроме того, в ЦЛСТ были разработаны экранолеты на базе самолетов Ли-2, Ил-14 и Ан-22 на уровне студенческих дипломных проектов.

Юрий Макаров,
старший научный сотрудник
Московского авиационного института

Модернизация Ан-2 в An-3

Самолёт Ан-3 является дальнейшим развитием и модификацией самолета Ан-2, завоевавшего прочный авторитет на мировом рынке хорошими летно-техническими характеристиками, простотой эксплуатации, нетребовательностью к аэродромам и высокой надежностью. Ан-3 сохраняет лучшие качества проверенного длительной эксплуатацией самолета Ан-2 и может использоваться на всех видах авиаработ.

      Основные моменты модернизации Ан-2 в Ан-3 заключается в замене поршневого двигателя АШ-62ИР на турбовинтовой двигатель ТВД-20 (более мощный и работающий на любом авиационном керосине), изменение компоновки кабины экипажа и установке системы кондиционирования воздуха, замена электротехнического оборудования, улучшении навесного широкозахватного сельскохозяйственного оборудования.

Основные варианты применения самолёта:
• транспортный,
• конвертируемый грузопассажирский,
• сельскохозяйственный,
• лесопожарный,
• санитарный,
• десантный
и др.

2003–2018.  By copying and retransmission on the Internet url is required — «Site about plane An-2».