РЕФЕРАТ комплексу науково-технічних, експериментальних робітта робіт по впровадженню (1993 – 2009р.р.)«Створення та впровадження в експлуатацію сімейства цивільних важких транспортних літаків Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150».Вступ З метою розвитку можливостей літака Ан-124-100 проведений великий обсяг робіт і вирішені ціла низка важливих питань, у результаті розв'язку яких в Державному підприємстві (ДП) «АНТОНОВ» на базі сертифікованого цивільного важкого транспортного літака Ан-124-100 створене нове сімейство цивільних важких літаків наступного покоління Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150. Мета Сімейство цивільних важких літаків Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150 створене і впроваджене в експлуатацію з метою: розширення транспортних можливостей літака та підвищення ефективності вантажних перевезень; збільшення ваги корисного вантажу; збільшення дальності польоту; скорочення експлуатаційних витрат і витрат на технічне обслуговування, зниження вартості комплектуючих і обладнання; підвищення рівня безпеки польотів при експлуатації літаків; розширення очікуваних умов експлуатації; підвищення конкурентоздатності літаків на ринку перевезень надважких і негабаритних унікальних вантажів.Створення сімейства Для досягнення цілей, заради яких створене і впроваджене в експлуатацію сімейство літаків, виконаний великий комплекс науково-технічних розрахункових робіт, експериментальних досліджень, проектно-конструкторських розробок, наземних та льотних випробувань.^ Основні науково-технічні розрахункові й проектно-конструкторські роботи Роботи проведені для вирішення наступних основних завдань: аналізу змін, що вносяться у конструкцію, і визначення оптимального варіанта внесеної зміни на етапі її опрацювання; визначення розрахункових характеристик літака з урахуванням внесених змін; обґрунтування й підтвердження характеристик, що заявляються, без проведення лабораторних і льотних випробувань або їх виконання у мінімальному необхідному обсязі; підготовки доказової аналітичної документації для сертифікації літаків із внесеними змінами. Усього для сертифікації літаків сімейства виконано близько 400 науково-технічних і розрахунково-дослідницьких робіт. Основні роботи проведені по наступних головних напрямках: безпека при відмовах функціональних систем (визначені переліки відмов модифікованих систем і устаткування, проведені розрахунки ймовірності виникнення відмов модифікованих систем і встаткування, визначені впливи відмов модифікованих систем і устаткування на польотні характеристики й можливість завершення польоту, розроблені переліки відмов, які повинні бути перевірені в льотних випробуваннях, і переліки відмов, які повинні бути перевірені інженерними аналізами, по модернізованому устаткуванню розроблені рекомендації в Посібник з льотної експлуатації щодо дій екіпажу при виникненні відмов); льотно-технічні характеристики (аналіз результатів льотних випробувань літака зі збільшеними посадковим і злітним масами літака, розрахунки ЛТХ і ЗПХ зі збільшеними максимальною злітною вагою до 402т і максимальною посадковою вагою до 360т, уточнення характеристик стійкості й керованості, розрахунки по підтвердженню прийнятності виконання літаком маневрів, які є необхідними відповідно до системи TCAS-200, розробка доказових аналітичних документів для підтвердження відповідності вимогам СБ-124 у частині льотно-технічних (ЛТХ) і злітно-посадкових характеристик (ЗПХ) і стійкості й керованості); міцність, ресурси й терміни служби (аналіз результатів льотних випробувань, уточнення математичних моделей розрахунків навантажень, параметричні дослідження варіантів розміщення максимального вантажу для забезпечення мінімальних змін конструкції літака при максимальному розширенні його можливостей, розрахунки зовнішніх навантажень на агрегати при завантаженні надважких вантажів та відмовах функціональних систем, аналіз результатів статичних випробувань, розрахунки статичної міцності силової конструкції агрегатів планера з внесеними змінами, аналіз умов експлуатації літаків сімейства, розрахунки навантажень типової експлуатації, розрахунки тривалості росту тріщин в елементах силової конструкції планера, розрахунки залишкової міцності конструкції, аналіз результатів випробувань на втомлюваність агрегатів літака й окремих елементів конструкції, розробка типової Програми дослідження технічного стану літаків сімейства, розробка технічних документів по обслуговуванню й огляду літаків в експлуатації, розробка доказових аналітичних документів для підтвердження відповідності вимогам СБ-124 за умовами статичної міцності та забезпечення ресурсу і термінів експлуатації); уточнення експлуатаційно-технічної документації (розробка нових редакцій Посібника з льотної експлуатації у зв’язку з внесеними змінами в очікувані умови експлуатації, установкою або заміною систем пілотажно-навігаційного комплексу, установкою нового бортового радіоелектронного обладнання та ін.); конструкторсько-проектувальні роботи (зміцнення конструкції фюзеляжу, розробка і установка нових посилених вантажних опор, доопрацювання систем літака, переобладнання пілотської кабіни для 4-х членного екіпажу, доопрацювання мотогондол для зменшення шуму двигунів на місцевості, установки нового обладнання та інше – всього по конструкції планера й системам сімейства впроваджено 7324 зміни типової конструкції); проектування спеціального допоміжного устаткування для забезпечення завантаження й вивантаження великогабаритних і надважких вантажів, а також для максимального використання об’єму вантажної кабіни під час перевезення великої кількості вантажів, що вимагають ізольованого розміщення й закріплення (естакади, що дозволяють здійснювати завантаження й вивантаження важких моновантажів вагою до 150т, естакада для перевезення автомобілів, що дозволяє перевозити до 50 легкових автомобілів масою до 2-х тонн у вантажній кабіні на двох палубах). У результаті виконаних робіт у конструкцію й експлуатаційно-технічну документацію (ЕТД) літаків сімейства були внесені цілий ряд змін, які стосувалися як умов експлуатації, так і конструкції планера, систем і устаткування: збільшена з 120 тон до 150 тон максимальна вага вантажу й вага моновантажу, що перевозяться, для літаків Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150; збільшені проектні ресурси й терміни служби літака; на літаках Ан-124-100М и Ан-124-100М-150 чисельність екіпажа зменшена з 6-і до 4-х осіб; виконане посилення фюзеляжу в зоні розташування переднього вантажного порогу; встановлені посилені вантажні опори шасі; дороблена конструкція мотогондол для зниження шуму, створюваного двигунами літака на місцевості; дороблена система гальмування коліс на літаках Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150, що дозволило зменшити довжину злітно-посадкової смуги та збільшити ресурси гальм та шин при суттєвому зростанню максимальної посадкової маси літака; дороблена система регулювання висоти переднього порога на літаках Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150, що дозволило проводити завантаження надважких моно вантажів з естакад; підвищена відмовобезпека системи випуску й прибирання механізації крила; модернізовані пілотажно-навігаційний комплекс, системи відображення інформації й сигналізації відхилення від заданого ешелону; установлені додатково системи попередження зіткнення літаків у повітрі TCAS-2000, раннього попередження наближення землі (система раннего приближения земли – СРППЗ) СРППЗ-2000, супутникові системи навігації (СН) СН-4312 і бортовий приймач супутникової навігації (БПСН) БПСН-2, інерціальні системи HG2030 та інше обладнання, установка якого дозволила експлуатувати літаки сімейства без обмежень у всіх регіонах земної кулі, у різних кліматичних зонах і погодних умовах.^ Основні експериментальні роботи та випробування Для перевірки прийнятих змін конструкції, відпрацьовування систем і устаткування, уточнених методик пілотування й т.п. проведені експериментальні роботи в лабораторіях ДП «АНТОНОВ» на дослідницькому пілотажному стенді (исследовательский пилотажный стенд – ИПС) Ан-124 ИПС-124, в аеродинамічній трубі (АДТ) АТ-1, на стендах відпрацьовування систем, на стендах для статичних випробувань і випробувань на втому конструкції агрегатів літака. На дослідницькому пілотажному стенді Ан-124 (ИПС-124) проведені випробування: по дослідженню особливих ситуацій, що виникають при відмовах у системі автоматичного керування; по відпрацьовуванню методики зниження з ешелону, заходу на посадку й посадку літака при відмові всіх двигунів; по відпрацьовуванню дій екіпажа в складі 4-х осіб у польоті при штатній роботі систем і при відмовах функціональних систем; проведені дослідження відмовних ситуацій, пов'язаних з відмовою двигунів Д-18Т и елементів механізації крила ( для літака зі збільшеним до 402т злітною вагою й до 360т посадковою вагою); Експериментальні роботи в аеродинамічній трубі проведені по вивченню перспективних можливостей літака по його використанню для перевезення на зовнішній навісці консолі крила літака компанії «AIRBUS» та по його використанню для повітряного запуску ракети-носія в складі авіаційно-космічного комплексу «Повітряний старт». На дослідних стендах проведені випробування агрегатів та відпрацювання систем: випробування дослідного зразка стійки допоміжної вантажної опори на статичну міцність; випробування на стенді на утому й функціональну працездатність механізму розвороту коліс передньої опори шасі (ПОШ); випробування на стенді на утому й функціональну працездатність механізмів прибирання-випуску шасі й стулок шасі ПОШ і основної опори шасі (ООШ) (випробування тривають); випробування на стенді на утому посиленої стійки ПОШ і її підкоса, що складається (випробування тривають); випробування на стенді на утому й функціональну працездатність системи РВПП (випробування тривають); випробування на стенді на утому складного підкоса ПОШ, що складається, із замком випущеного положення (розпором). В ЦАГІ у спеціальній камері проведені акустичні випробування моделей шумопоглинаючих пристроїв сопла двигуна, розроблених і виготовлених в ДП «АНТОНОВ», для зниження шуму реактивного вихідного струменя двигкна. У льотних випробуваннях перевірені усі основні зміни конструкції, систем і устаткування та посібника з льотної експлуатації, які були виконані на літаках сімейства, а також підтверджено відповідність вимогам СБ-124 літаків сімейства з внесеними змінами. У льотних випробуваннях перевірені: системи гальмування коліс, регулювання висоти переднього порогу та випуску й прибирання механізації крила; системи відображення інформації для екіпажу, сигналізації відхилення від заданого ешелону, попередження зіткнення літаків у повітрі (TCAS-2000), раннього попередження наближення землі; інерціальні системи автономної навігації, реєстрації польотної інформації, повітряно-теплової протиобліднювальної системи та ін.; кисневе обладнання, радіотехнічне устаткування й обладнання для радіозв’язку; система керування двигунами (реверсом) і відображення інформації про роботу двигунів; зміни конструкції мотогондол і доробка двигунів для зниження шуму на місцевості; припустимість скорочення часу прогріву двигунів Д-18Т на старті з 6-ти до 2-х хвилин, що дало змогу економити 1050 кг пального на кожному злеті. можливість збільшення дозволеної для злету та посадок літаків сімейства висоти аеродрому над рівнем моря з 1610м до 2500м, що дало змогу суттєво розширити географію транспортних перевезень і підвищити конкурентоздатність літаків; відповідність характеристик літаків при збільшенні максимальної злітної маси до 402т і максимального комерційного ватажу до 150т вимогам СБ-124. Усі літаки сімейства сертифіковані і мають відповідні сертифікати та доповнення до них.Виробництво Виробництво по доведенню літаків Ан-124-100 у літаки сімейства цивільних важких транспортних літаків Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150 здійснюється в ДП «АНТОНОВ», а в літак типу Ан-124-100-150 здійснюється в закритому акціонерному товаристві (ЗАТ) «АВИАСТАР-СП» (м. Ульяновск, Російська Федерація). ^ Результати впровадження в експлуатацію Наразі експлуатується загалом 6 літаків сімейства в авіакомпаніях ДП «АНТОНОВ» і «ВОЛГА-ДНЕПР», які є найбільшими авіаперевізниками й лідерами на міжнародному ринку транспортування надважких, нестандартних і великогабаритних вантажів, а також військово-промислових комплексів, авіакосмічних вантажів, промислового й нафтогазового устаткування, автомобілів, колісної техніки, які не можуть бути доставлені на великі відстані й за короткий термін жодним іншим видом транспорту Авіакомпанії інтенсивно використовують літаки й здійснюють вантажні перевезення у всіх регіонах Землі в більш ніж 900 аеропортів 139 країн Світу. Експлуатація літаків сімейства підтвердила високу надійність роботи систем літака при здійсненні перевезень у всіх географічних широтах, вдень і вночі, у простих і складних метеорологічних умовах. За весь період експлуатації в польоті не було відмов функціональних систем з причин конструктивно-виробничих недоліків, які могли б привести до аварійної або катастрофічній ситуації. ^ Основні досягнуті характеристики, порівняння з аналогами та економічний ефект Маючи унікальні транспортні характеристики – здатність перевозити вантажі масою до 150 тон, корисний обсяг вантажної кабіни 750м3 і здатність літати на будь-який континент, літаки сімейства не мають собі рівних при перевезеннях великогабаритних і надважких вантажів. Нижче наведені основні відмінності літаків сімейства від базового літака Ан-124-100 та порівняльна таблиця основних можливостей літаків сімейства з іншими транспортними вантажними рамповими літаками. № п/п Параметр очікуваних умов експлуатації Ан-124-100 Ан-124-100М Ан-124-100-150 Ан-124-100М-150 Максимальна злітна вага, т 392 392 402 402 Максимальна посадкова вага, т 330 330 360 360 Максимальна вага вантажу, т 120 120 150 150 Максимальна вага моновантажу, т 120 120 150 150 Практична дальність польоту (з АНЗ палива на 1годину польоту в режимі очікування): - комерційне навантаження -150т - комерційне навантаження -120т - перегоночна дальність - 4240 14300 - 424014300 2715 4680 14300 2715 4680 14300 Кількість членів екіпажу 6 4 6 4 Враховуючи високу економічну ефективність, зростання обсягів перевезень важких і великогабаритних вантажів і ринкову перспективність літаків сімейства на П'ятому засіданні Підкомісії з питань співробітництва в області авіаційної промисловості Комітету з питань економічного співробітництва Російсько-Української міждержавної комісії 12 листопада 2009р. у Москві ухвалено рішення про необхідність початку виробництва літака Ан-124-200/300, який є подальшим розвитком літака сімейства Ан-124-100М-150. Економічний ефект від впровадження результатів НДДКР по розглянутій темі містить у собі фактичний економічний ефект, досягнутий за станом на 01.03.2010р., і очікуваний економічний ефект, який має бути одержаний в майбутньому. Для оцінки економічного ефекту використані нормативні документи і методики, що затверджені Міністерством фінансів та Міністерством транспорту України, рекомендації ICAO, методика НДІЕПУ (м. Москва, Росія), а також досвід і доробок ДП «АНТОНОВ». В основу розрахунків економічного ефекту покладений принцип визначення абсолютного (прямого) і порівняльного економічного ефекту. Податки й збори, що надходять у державний і місцеві бюджети країни від експлуатації парку літаків в Україні, у яких був подовжений призначений ресурс, не враховувалися при оцінці абсолютного економічного ефекту.Основні характеристики серійних транспортних рампових літаків, що експлуатуються № п/п Характеристика Ан-12 Ан-22 «Антей» Ан-124 Ан-124-100 Ан-124-100М Ан-124-100-150Ан-124-100М-150 Іл-76 (РФ) С-130 (США) С-141 (США) С-17 (США) С-5B (США) Максимальна злітна вага, т 61 225 392 392 392 402 190 70 146 260 379 Максимальна вага вантажу, т 20 80 120 120 120 150 50 20 41 70 118 Крейсерська швидкість, км/год 600 580 800 800 800 800 750 550 800 800 850 Крейсерська висота польоту, км 8-11 8-9 9-11 9-11 9-11 9-11 9-11 8-10 9-11 9-11 9-11 Довжина ЗПС, м 2500 2500 3000 3000 3000 3000 2500 2500 2500 2500 3500 Дальність польоту, км: - з максимальним вантажем- максимальна 3500 6800 4000 8500 4240 14300 4240 14300 4240 14300 2715(150т)468014300 4500 7500 3700 7600 4700 10300 4000 9500 5200 12500 Габарити вантажної кабіни, м: - довжина - ширина- висота 13.5 3.1 2.7 32.7 4.4 4.4 41.5 6.4 4.4 41.5 6.4 4.4 41.5 6.4 4.4 41.56.44.4 24.5 3.45 3.4 15.7 3.12 2.8 24.6 3.11 2.77 20.9 5.49 3.76 44 5.7 4.09 Вага зафіксованого рекордного вантажу, т - 100.4 171.2 171.2 171.2 171.2 - - - - 111 Вага зафіксованого рекордного моновантажу, т - - - 135.2 135.2 135.2 - - - - - Відношення максимальної маси корисного навантаження (вантаж+паливо) до максимальної злітної ваги 0.40 0.48 0.58 0.58 0.58 0.65 0.47 0.48 0.53 0.53 0.55 Результати розрахунків економічного ефекту показують:Експлуатація літака Ан-124-100М-150 у порівнянні з Ан-124-100 принесе додатковий дохід експлуатантові:за рік - 6,86 млн. USD;на парк 6 літаків - 41,16 млн. USD;за життєвий цикл - 1,03 млрд. USD.Літак Ан-124-100М-150 експлуатується з продуктивністю за годину, що перевершує літак Ан-124-100 - на 15%С-5В - на 10%С-17 - на 41%Вартість експлуатаційних витрат на 1 тоно-кілометр літака Ан-124-100М-150 нижче в порівнянні з літаком Ан-124-100 - на 12%С-5В - на 55%С-17 - на 95%Загальний економічний ефект від впровадження результатів по темі «Створення та впровадження в експлуатацію сімейства цивільних важких транспортних літаків Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150» склав: Абсолютний (прямий) економічний ефект – 1348,32 млн. USD. Порівняльний економічний ефект (від подовження призначеного ресурсу парку українських літаків Ан-124-100 замість придбання нових літаків - аналогів); – 708,00 млн. USD . Основні висновки Колективом ДП «АНТОНОВ» створене нове сімейство цивільних важких транспортних літаків типу Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150, які не мають собі рівних за можливостями транспортування різноманітних вантажів та економічними показниками серед серійних транспортних вантажних літаків, що експлуатуються нині у світі. Для створення сімейства цивільних важких транспортних літаків типу Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150у ДП «АНТОНОВ» виконаний великий комплекс робіт: розрахункові і дослідно-конструкторські роботи з розробки й впровадженню нових конструктивних рішень; модернізація або установка нового, при необхідності додаткового сучасного обладнання; виконання комплексу наземних лабораторних і стендових випробувань агрегатів і систем; проведення необхідного об’єму льотних випробувань і досліджень; розробка необхідної конструкторської документації по впровадженню у виробництво; Зміни типової конструкції впроваджено у виробництво по доробці літаків Ан-124-100 у літаки сімейства у ДП «АНТОНОВ» та ЗАТ «АВИАСТАР-СП». Літаки сімейства, які інтенсивно експлуатуються у авіакомпаніях ДП «АНТОНОВ» і «ВОЛГА-ДНЕПР», здійснюють вантажні перевезення надважких та великогабаритних вантажів у всі регіонах Землі у більш ніж 900 аеропортів 139 країн Світу. Враховуючи високі льотно-технічні характеристики, що були досягнуті внаслідок модернізації базового літака, всі літаки Ан-124-100 до 2015р. будуть модернізовані у літаки Ан-124-100М-150. Загальний абсолютний (прямий) економічний ефект від впровадження результатів робіт по даній темі склав 1348,32 млн. USD. Створення колективом ДП «АНТОНОВ» за роки незалежності України сімейства цивільних важких транспортних літаків типу Ан-124-100М, Ан-124-100-150 і Ан-124-100М-150, що за характеристиками ванжопідйомності, в тому числі по вазі моновантажу, і можливостям доставки надважких вантажів у будь-який регіон Землі відповідають високому світовому рівню і не мають собі рівних серед літаків, що випускаються серійно, а за деякими характеристиками перевершують наявні літаки-аналоги, зміцнило позиції України як однієї із провідних держав у світовому авіабудуванні. Габрук Геннадій ІвановичДвейрін Олександр ЗахаровичДобровольський Микола КириловичЄрмохін Іван ГригоровичЛагуткін Олександр МиколайовичМісан Леонід ГригоровичПанченко Олександр МиколайовичРудюк Григорій ІвановичСтефанишин Микола ІвановичСурмач Олег Олександрович