ИС-3: будущее за самолетами с интегральной аэродинамикой
11 852

ИС-3: будущее за самолетами с интегральной аэродинамикой

Техническое совершенство воздушного судна напрямую связано с такими категориями, как аэродинамика, характеристики силовой установки, конструкция планера, авионика и используемые материалы. На сегодня внешние «атрибуты» самолета остаются в неизменном виде – фюзеляж, хвостовая часть и крылья. А вот внутренняя начинка в последние десятилетия претерпела серьезные изменения.


Двигатели стали более экономичными и менее шумными, планеры уже не так сильно сопротивляются воздушному потоку. И это, не говоря об авионике: теперь информация о состоянии систем лайнера отображается на дисплеях, используется спутниковая навигация, применяются более надежные способы управления механизацией крыла, связанные с электроникой.

В Массачусетском университете утверждают: в ближайшее время человечество ожидает 15 великих открытий. Тринадцатое – постройка самолета по новой аэродинамической схеме.

Новшества призваны не только повысить безопасность полетов, но и улучшить аэродинамическое качество самих машин. Итогом становится увеличение скорости, высоты и дальности, а также уменьшение расхода горючего и трат на техническое обслуживание самолета.

Как улучшают аэродинамику


Делается это одним из двух способов. Первый подразумевает кардинальное изменение внешнего вида машины: данный метод, например, реализован в «летающем крыле». В этой схеме нет ни оперения, ни фюзеляжа в традиционном понимании: вместо них – летающий треугольник. Именно он опирается на воздушные потоки и выполняет иные функции, свойственные обычному крылу и оперению.

Традиционная аэродинамическая компоновка себя исчерпала: вершиной эволюции в этом направлении считают «Боинг-787» (Dreamliner) и А350. Лучше сделать уже невозможно.


ИС-3: будущее за самолетами с интегральной аэродинамикойBoeing-787 – предел совершенства классической аэродинамической схемы. Фото: YouTube.com

Подобная конструкция снижает вес судна и уменьшает аэродинамическое сопротивление. Второй способ заключается в серьезной модификации хвостовой части и крыла с одновременным созданием специальной системы управления воздушным обтеканием.

«Летающее крыло» и интегральная схема (ИС)


Патент на первый вариант выдали аж в 1853-м году французу М. Лу. А если «копнуть глубже», то этим занимался еще Леонардо да Вичи, когда собрал деревянную птицу по подобной схеме. В последующее время, с появлением фюзеляжных самолетов, проводились активные поиски оптимальной конструкции «летающего крыла». Успехов в этой области добились в Германии в 30-40-е годы, а позже и в США. В 1946-м американцы построили серийную модель самолета «Нортроп» по схеме «летающее крыло».

Самолет Northrop B-2 Spirit, на разработку которого потратили 20 млрд. долларов, считается самым дорогим в мире. Фото: YouTube.com

В СССР тоже экспериментировали: еще в 1926-м построили машину БИЧ-3, а в 1933-м – БИЧ-7А. Позже схемой «летающее крыло» занимался известный конструктор Бартини. Сегодня интерес в мире к данной схеме усилился: уже существуют серийные беспилотные машины и есть 10 проектов (на разных стадиях готовности) гражданских самолетов. Современным примером может служить американский В-2 «Стелс».

Сейчас в США пытаются сделать гражданский Stels под индексом «Боинг-797».

Минус в том, что на малых скоростях и высотах самолет подобной конструкции обладает плохой устойчивостью. И еще один недостаток – полная зависимость от компьютера: малейший сбой и машина просто упадет. В интегральной схеме объединены конструкции крыла и фюзеляжа. Классический пример – бомбардировщик Ту-160, поднявшийся в небо в 1981-м году.

«Белый Лебедь» расправляет крылья. Фото: YouTube.com

Недостаток тот же – сложность в управлении на малых скоростях и высотах. Поэтому в гражданском самолетостроении обе схемы не применялись.

Объединение «летающего крыла» и ИС


Такое решение позволит освободиться от недостатков обоих аэродинамических конструкций. Говоря простым языком, подобная компоновка подразумевает классическое хвостовое оперение, крыло треугольного типа и овальный фюзеляж. «Росавиаконсорциум» запатентовал схему, назвав ее «интегральным летающим крылом с хвостовым оперением».

Один из первых вариантов самолета с интегральной аэродинамической компоновкой. Фото: YouTube.com

Компоновку реализовали в проекте «ИС-1», впервые представленного публике на авиасалоне МАКС-2007. Воздушное судно вызвало живейший интерес: на Западе подобной схеме присвоили свое обозначение – TIFW.

ИС-1


В разработке проекта принимали участие не только научные организации (ЦАГИ, Сибирский институт им. Чаплыгина, компания «Авиаприбор» и множество других), но и российские перевозчики. Именно они осуществили маркетинговое изучение проекта и подтвердили его рыночную востребованность. Предложенный самолет относится к классу лайнеров типа Ту-204, Ту-154. Его основные эксплуатационные данные:

✅ максимальный взлетный вес – до 65 т
✅ вместимость и дальность – 180 пассажиров на 3900 км и 150 на 5300 км
✅ скорость – до 950 км/ч
✅ топливная эффективность – до 15 г/пассажиро-километр

Последний параметр лучше всех известных моделей самолетов. Например, у Ту-204 он составляет 19,25 г/пасс.км. А у Boeing-747-300 – 22,4 г/пасс. км.

ИС-2 и ИС-3


Первую модель, названную «Касатка», представил Московский технический университет. По словам его создателей, машина рассчитана на перелет в 15 тыс. км и перевозку 1125 пассажиров либо 250 т груза. Первичные испытания модель уже прошла успешено. Дело за «малым» – заинтересовать самолетом крупное КБ. Однако наибольший резонанс вызвал проект Туполевского КБ – самолет интегральной схемы ИС-3 «Стерх», являющийся логичным продолжением проекта «ИС-1».

Одна из версий самолета с интегральной схемой. Фото: YouTube.com

Имея такую же массу, что и Ту-204, машина способна взять на борт свыше 400 пассажиров, т. е. больше в два раза!

На Западе тоже не спят: Airbus представил модель самолета интегральной схемы Maveric. Фото: YouTube.com

Самолет планируется оснастить силовой установкой из четырех агрегатов ПС-90А. Заявленная дальность полета – до 12 тыс. км. При заполненном наполовину салоне цифра возрастает до 16 тыс. км. При этом габариты машины позволяют ей без проблем садиться на любой аэродром, рассчитанный на прием широкофюзеляжных воздушных судов.

Для Ту-144 и Concord подходил далеко не каждый аэродром. Фото: YouTube.com

Если проект будет реализован, ИС-3 займет лидирующие позиции в мире гражданской авиации. Сейчас разработкой самолета занимается «Русская инженерная компания» (председатель – Сергей Исаков). И что примечательно: организация не приемлет никаких международных объединений с западными фирмами из Европы или США. Все разработки – чисто российские.

Что в реальности?


По словам Исакова, чтобы сделать опытный экземпляр ИС-3, понадобится не менее 800 млн. «зеленых». При этом нужно время – сравнительно немного – четыре года. Производство можно организовать в Ульяновске – на предприятии «Авиастар», где собирают Ту-204. Кстати, у него для ИС-3 можно позаимствовать некоторые элементы: кабину, силовую установку, шасси, хвост, крыльевые консоли. В ходе строительства пока предполагается использовать традиционные материалы, а в будущем, когда наладят выпуск композитов, перейти на них. Финансовый вопрос должно помочь решить государство и заинтересованные авиакомпании.

ИС-3 можно частично унифицировать с Ту-204. Фото: YouTube.com

Есть и иное мнение, которое еще в начале 2010-х озвучил бывший замминистра авиации СССР Олег Смирнов. По его мнению, пробиться даже на внутренний рынок ИС-3 будет сложно: в пример он приводит SSJ-100, в который вложены огромные средства, но вот оправданы ли они? Относительно недавно прошла любопытная информация: китайцы всерьез заинтересовались обоими российскими проектами с интегральной аэродинамической схемой: ИС-3 «Стерх» и «Фрегат Экоджет». Что неудивительно: народа много, благосостояние растет, самолеты с большой пассажировместимостью востребованы довольно сильно. Как бы не «уплыли» наши проекты за рубеж…
А вы что думаете о самолете ИС-3?
Наши новостные каналы

Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.

Рекомендуем для вас