Стратегический транспортно-пассажирский самолёт КР-860 "Крылья России"

На международном авиакосмическом салоне в 2000 году в Ле Бурже внимание специалистов и посетителей выставки привлекла модель изящного четырехдвигательного транспортного самолета. Об истинных размерах машины можно было судить лишь по двум рядам иллюминаторов, тянущимся вдоль фюзеляжа, а также по остеклению высоко поднятой над землей кабины экипажа.

Под пластичностью форм угадывался воздушный «тяжеловоз», по меньшей мере не уступающий своими размерами самым крупным транспортным самолетам мира. Модель перспективной машины, получившей название КР-860 «Крылья России», стала одной из сенсаций авиасалона: впервые перед «широкой авиационной общественностью» ОКБ Сухого предстало не только как создатель лучших в мире тактических боевых самолетов, но и в роли разработчика сверхтяжелых пассажирских и транспортных машин.

Мы попросили заместителя Главного конструктора самолета Альтафа Хуснимарзановича Каримова рассказать о ходе и перспективах создания КР-860, разработка которого началась в ОКБ Сухого под руководством Генерального конструктора М.П.Симонова в 1997 г.

Новое направление деятельности ОКБ Сухого не могло явиться полной неожиданностью для людей, знакомых с историей авиации. «Суховцы» и ранее занимались созданием тяжелых самолетов, достигнув на этом поприще весьма солидных успехов. Еще в 1972 г. совершил первый полет 120-тонный разведывательно-ударный Т-4 – самый крупный в мире летательный аппарат, выполненный из титановых сплавов. На его базе был создан проект 64-местного сверхзвукового пассажирского самолета, рассчитанного на полет с крейсерской скоростью, соответствующей М=3.

В дальнейшем началась разработка еще более крупного межконтинентального бомбардировщика-ракетоносца Т-4МС, по своей аэродинамике и конструкционным решениям значительно опередившего свое время. Работы над тяжелыми машинами военного назначения продолжались на фирме и в 1980-90-е гг.

Поэтому вполне естественно, что поистине уникальный научно-технический задел, накопленный ОКБ Сухого в течение десятилетий, было решено использовать и при создании перспективных транспортных самолетов, призванных отвоевать себе место на мировом рынке.

В то же время нетрадиционный взгляд на аэродинамическую компоновку и конструкционные решения таких машин, свойственный создателям истребителей, должен был «влить свежую кровь» в гражданское самолетостроение и обеспечить в этой области реальный технический прорыв. По прогнозам специалистов фирмы Боинг, в течение ближайших 20 лет ежегодные темпы роста гражданских авиаперевозок составят, в среднем, 4,9 - 5,2%. Значительная доля удовлетворения все увеличивающегося спроса на авиаперевозки придется, как полагают, на широкофюзеляжные самолеты большой и сверхбольшой пассажировместимости. Анализ отечественного и мирового опыта свидетельствует: эффективность воздушного транспортного средства повышается параллельно с увеличением его взлетной массы. С учетом этого ведущие авиастроительные фирмы мира развернули работы по созданию пассажирских самолетов нового поколения, способных брать на борт более 400 пассажиров. Фирма Боинг создает новые, более вместительные варианты лайнера Боинг 747 (в частности, 747-400Х), а европейский консорциум Эрбас Индастри планирует с 2000 г. приступить к полномасштабной реализации программы разработки 550-местного самолета АЗХХ со взлетной массой 530 т и рабочей дальностью полета 14000-16000 км. Первый полет этой машины, оснащенной четырьмя сверхмощными ТРДД в классе тяги 30000-34000 кгс, может состояться уже в 2004-05 гг. Проработки сверхтяжелой пассажирской машины велись с начала 1990-х годов и на АНТК им. Туполева. В ОКБ Сухого понимали, что в нынешних условиях для того, чтобы рассчитывать на успех на мировом авиационном рынке и заставить потесниться таких гигантов гражданского авиастроения, как Боинг и Эрбас Индастри, необходимо значительно увеличить рейсовую эффективность (т.е. произведение числа пассажиров или массы груза на дальность, поделенное на взлетную массу) новой машины по сравнению с предшественниками как минимум на 15-20%. Производительность транспортного самолета можно увеличить и за счет увеличения крейсерской скорости, что позволит, например, совершать в течение суток, не четыре , а пять рейсов).

Очевидно, высокая «планка» требуемых характеристик может быть преодолена лишь за счет синтеза последних достижений в области аэродинамики, конструкционных материалов, автоматики и т.п. При этом наибольших успехов можно достичь на стыках различных авиастроительных дисциплин.

В то же время реализация новых, недостаточно проверенных концепций и технических решений (например, аэродинамических схем «летающее крыло» или «составное крыло») может привести к чрезмерному удорожанию программы, неоправданному возрастанию степени технического риска. Поэтому требуется поиск разумного компромисса между уже существующими и перспективными технологиями.

Эти соображения и были положены в основу при формировании облика самолета КР-860. Машина выполнена по нормальной аэродинамической схеме со стреловидным низкорасположенным крылом. Несмотря на кажущийся «традиционализм» облика, тщательно проработанная аэродинамическая компоновка самолета, выработанная с привлечением специалистов ЦАГИ, обеспечивает достаточно высокое крейсерское аэродинамическое качество - порядка 19,5. Для сравнения, у «рекордсменов» прошлых лет в области аэродинамического совершенства - стратегических бомбардировщиков Боинг В-52 и ЗМ В.М.Мясищева этот показатель (при значительно более тонком фюзеляже) не превышал 18,0-18,5.

Впервые на отечественных транспортных самолетах предполагается применить крыло со складывающимися консолями (как на истребителях корабельного базирования), что позволит значительно уменьшить стояночные габариты машины. В результате КР-860 будет занимать на земле не больше площади, чем значительно меньший по размерам Боинг 747. Пассажирский двухпалубный вариант «Крыльев России» способен перевозить на дальность порядка 12000-15000 км до 860 человек (при трехклассной компоновке). При этом посадка и высадка людей значительно облегчены за счет оснащения лайнера несколькими встроенными широкими опускающими трапами. Подобное техническое решение снижает зависимость самолета от наземной инфраструктуры.

Однако для российского рынка воздушных перевозок 860-местный самолет имеет несколько избыточную вместимость: сегодня и в ближайшем будущем у нас просто не предвидится таких пассажиропотоков. Поэтому пассажирский вариант КР-860 ориентирован, в значительной степени, на внешний рынок, где потребность в подобных машинах становится все более очевидной.

Ожидается, что он должен заинтересовать, в первую очередь, страны Азиатско-Тихоокеанского региона, Китай, Индию. В этой связи рассматривается возможность «интернационализации» программы, привлечения к участию в ней зарубежных партнеров. Первые шаги в этом направлении уже делаются.

Для нашей страны значительно большее значение может иметь грузовой вариант «Крыльев России». КР-860 предполагается оснастить кормовой аппарелью и откидывающейся вверх носовой частью фюзеляжа. В российских ВВС такой самолет может прийти на смену стратегическому военно-транспортному самолету Ан-124 «Руслан».

Трудно переоценить значение нового «тяжеловоза» и для гражданских грузовых перевозок в пределах страны. Расчеты показывают, что себестоимость транспортировки грузов на борту КР-860 должна вплотную приблизиться к себестоимости перевозок железнодорожным транспортом. По сравнению с «Русланом» и другими «тяжеловозами» новая машина должна брать на борт в 1,5-2 раза больше грузовых контейнеров (один из вариантов загрузки - тридцать 40-футовых контейнеров железнодорожного класса). При этом следует иметь в виду, что стоимость содержимого контейнеров, едущих «малой скоростью» по железным дорогам или неспешно плывущих морем, «омертвляется» на время нахождения в пути, что повышает привлекательность воздушных контейнерных перевозок для значительной категории грузов.

«Горизонтальные» трансконтинентальные трассы с использованием КР-860 могут обеспечить страну весьма существенными валютными поступлениями, связав кратчайшим путем Японию, Китай и другие государства Азиатско-Тихоокеанского региона с Европой. Отряд из 15-20 самолетов, мог бы выполнять работы «воздушного Транссиба» между Японией и Западной Европой, перевозя до 220 тысяч контейнеров в год. Кроме того, такой скоростной воздушный коридор будет способствовать расширению экономического сотрудничества между расположенными «по горизонтали» российскими регионами. Большой экономический интерес может представлять и комбинированный, грузопассажирский вариант самолета.

Еще одной чрезвычайно важной для страны задачей, которая может быть решена с использованием КР-860, является транспортировка по воздуху энергоносителей. Нашей стране просто необходимо осваивать северные территории, в недрах которых находятся огромные запасы нефти и природного газа. Однако строительство новых магистральных трубопроводов (а также поддержание в работоспособном состоянии уже имеющихся) в условиях тундры, тайги, горных хребтов, многочисленных рек и болот Сибири - задача чрезвычайно сложная, тем более для ослабленной экономики нынешней России. Кроме того, существующие трубопроводы с их многочисленными утечками и авариями далеко не лучшим образом сказываются на экологии Севера, где, в силу природных особенностей, залечивание техногенных «ран» происходит особенно медленно.

Расчеты показывают, что «летающий танкер» на основе КР-850 мог бы стать своеобразным воздушным мостом длиной 1000-1500 км между северными месторождениями и «южными» районами страны с развитой транспортной инфраструктурой. По оценкам ЦАГИ, стоимость программы «Крылья России» оценивается в 3-4 млрд. долл. Примерно такую же стоимость имеет разработка лишь одного нового северного месторождения. Сегодня страна имеет приблизительно 50000 км нефтепроводов и 150000 км газопроводов, почти треть из которых находятся в аварийном состоянии. В то же время наши производственные мощности обеспечивают постройку лишь 1000 км магистральных трубопроводов в год. Вот почему организация воздушных перевозок «по вертикали», с севера на юг, может стать эффективным средством выхода из экономического кризиса в нефте- и газодобывающей промышленности и оказать определенное влияние на общее геополитическое положение страны.

Следует отметить, что воздушная перевозка энергоносителей должна значительно повысить безопасность этого процесса по сравнению с трубопроводным, морским или железнодорожным транспортом. К такому выводу пришли и американские специалисты, исследовавшие в 70-х гг. возможности воздушной транспортировки сжиженного газа или нефти с Аляски. Ими было доказано, что по сравнению с трубопроводным транспортом авиационная транспортировка энергоносителей экологически безопаснее в 20 раз, а по сравнению железнодорожным - в два-три раза.

Как и другие «воздушные тяжеловесы», КР-860 должен базироваться на аэродромах первого класса. Однако прорабатываются мероприятия по улучшению взлетно-посадочных характеристик машины (что особенно важно для транспортного и военно-транспортного вариантов).

В настоящее время для КР-860 изучается несколько вариантов силовой установки. Велись переговоры с американской фирмой Дженерал Электрик, создавшей тридцатитонные ТРДД СР6-80Е1 (которыми планируется оснастить и западноевропейский АЗХХ). Предполагалось, что Россия получит не только двигатели, но и лицензию на их производство на одном из отечественных предприятий. В дальнейшем были рассмотрены варианты силовой установки, состоящей из четырех «спарок» отечественных двигателей ПС-90 (16000кгс) или НК-93 (18000 кгс). Предполагается, что более дешевая (хотя и более тяжелая) восьмидвигательная силовая установка появится, в первую очередь, на грузовых вариантах КР-860, ориентированных, в основном, на внутрироссийские перевозки. Возможно оснащение самолета и ТРДД Роллс-Ройс типа «Трент» или Пратт-Уитни РW4168.

Для варианта самолета КР-860, предназначенного для транспортировки сжиженного газа, оптимальным представляется оснащение его двигателями, работающими на перевозимом газе (в России имеется достаточно большой научно-технический задел по созданию таких двигателей). Применение последних достижений в области авионики позволяет сократить летный экипаж КР-860 до двух-трех человек. Машину предполагается оснастить цифровой многократно резервированной электродистанционной системой управления (следует отметить, что ОКБ Сухого является одним из мировых лидеров в создании ЭДСУ).

При разработке самолета большое внимание уделяется вопросам обеспечения безопасности и выживаемости пассажиров (в этом направлении намечено проведение специальных комплексных исследований).

Программа создания «Крыльев России» делает лишь первые шаги. Однако уже можно говорить о ее поддержке рядом крупных российских региональных политиков и руководителей промышленности, таких как президент Татарстана Минтимер Шаймиев и глава концерна «Газпром» Рем Вяхирев.

При создании «Крыльев России» возможна (и необходима) широкая внутрироссийская кооперация. В 1997 г. уже велись переговоры между ОКБ Сухого, Туполева и Яковлева о совместных работах по созданию такого самолета. В дальнейшем эти контакты, безусловно, будут продолжены. В частности, опыт АНТК им. Туполева окажется незаменимым при разработке варианта машины, использующего в качестве топлива сжиженный газ. Производство КР-860 может быть организовано на Казанском авиационном заводе, имеющем большой опыт постройки тяжелых, наиболее современных для своего времени летательных самолетов – Ту-22, Ил-62, Ту-204, Ту-160. Возможно участие в программе и других авиастроительных предприятий страны. По оценкам ОКБ, в случае принятия решения о начале полномасштабной работы по программе, первый серийный самолет КР-860 может быть построен через 6 - 6,5 лет. При этом стоимость одной машины оценивается в 160 млн. долл. США, что несколько меньше, чем стоимость АЗХХ (более 200 млн. долл.).

Создание «Крыльев России» - сложнейшая задача общенационального масштаба, которая может быть успешно решена только при поддержке Правительства РФ, Государственной думы, Совета Федерации, национального капитала. В то же время ее успешное решение может ощутимо повлиять на экономическое положение страны, открыть «второе дыхание» нефте- и газодобывающей промышленности, радикально решить проблемы «северного завоза» и кризисов с поставкой энергоносителей в отдаленные районы страны (например, на Камчатку). По своим потенциальным возможностям КР-860 - принципиально новое транспортное средство, крайне необходимое для внутрироссийских грузовых перевозок, а также способное принести стране ощутимую прибыль на внешнем рынке. Постройка этого самолета может существенно поддержать и отечественное авиастроение, задыхающееся без крупных заказов и «настоящей» работы. Хочется надеяться, что новый суперлайнер, несмотря на все трудности, все же поднимется в небо, доказав всему миру, что у России по-прежнему есть крылья.