Чер­ные кры­лья МС-21. Про­гресс или аван­тю­ра? Часть3

Часть3.Чер­ное крыло МС-21 и меж­ду­на­род­ная прак­ти­ка.

Ранее были из­ло­же­ны ис­то­рия и при­чи­ны по­яв­ле­ния «чер­но­го крыла» в авиа­ции, и ре­зуль­та­ты при­ме­не­ния дан­но­го тех­ни­че­ско­го ре­ше­ния на при­ме­ре Boeing 787.

В кон­цеп­ции Boeing 787 при­ме­не­ние ком­по­зи­тов, поз­во­ли­ло по­лу­чить крыло боль­шо­го, раз­мах -60 мет­ров, при ми­ни­маль­ной массе, что в итоге и поз­во­ли­ло до­бить­ся ка­че­ствен­но­го роста ха­рак­те­ри­стик.

По­доб­ный под­ход вско­ре был ис­поль­зо­ван ев­ро­пей­ца­ми Аirbus –А 350 -900 (+8 %).

Еще даль­ше пошел бра­зиль­ский EMBRAER-​, в ходе мо­дер­ни­за­ции сво­е­го флаг­ма­на –EMB-195E2 при­ба­вил 22% к раз­ма­ху по срав­не­нию с преды­ду­щей мо­де­лью -EMB -195.

Ком­па­ния уве­ря­ет что, уда­лось до­бить­ся 17 % эко­но­мии топ­ли­ва. Вполне воз­мож­но, что имела место тех­но­ло­ги­че­ская под­держ­ка Boeing, ко­то­рый, позже с 2018 при­об­рел кон­троль над бра­зиль­ской ком­па­ни­ей.

Срав­не­ние про­ек­ций EMB -195 и EMB-195E2

На этом фоне в кон­цеп­ции МС-21 при­ме­ня­ет­ся «ко­рот­кое» крыло от­но­си­тель­но ма­ло­го раз­ма­ха (36м.). При­чи­на та­ко­го ре­ше­ния – за­ко­но­да­тель­ные огра­ни­че­ния на раз­мах крыла для лай­не­ров раз­мер­но­сти МС-21, - Boeing 737 и Аirbus –А 320 при­ня­тый в Ев­ро­пе и Аме­ри­ке.

А это зна­чит, что, удли­нить его невоз­мож­но, сле­до­ва­тель­но, и при­ме­не­ние ком­по­зи­тов вы­гля­дит нера­зум­ным. По­не­сен­ные за­тра­ты про­сто не оку­пят­ся, так как ре­зуль­тат будет незна­чи­тель­ный или от­сут­ство­вать вовсе.

        На­про­тив, кон­ку­рен­ты МС-21 - по­сту­пи­ли прак­тич­нее. На ана­ло­гах МС-21,- Boeing 737 и Аirbus –А 320 крыло оста­ви­ли ме­тал­ли­че­ским, но при­ме­ни­ли новую вер­сию спе­ци­аль­ных за­кон­цо­вок крыла – вин­гле­ты -  вер­ти­каль­ные кры­лыш­ки для того что бы ком­пен­си­ро­вать недо­ста­точ­ный раз­мах крыла, без уве­ли­че­ния гео­мет­ри­че­ских раз­ме­ров.

В МС-21 по­доб­ные ре­ше­ния от­сут­ству­ют, что вы­гля­дит шагом назад, в том числе – по срав­не­нию оте­че­ствен­ны­ми Ту-204 и Ил-96.

На этом фоне, крайне неубе­ди­тель­но, вы­гля­дят за­ве­ре­ния раз­ра­бот­чи­ков что,- мол, и «так сой­дет».

Якобы по­яв­ле­ние неких тех­но­ло­гий и ма­те­ри­а­лов, сде­ла­ло уста­нов­ку вин­глет ненуж­ны­ми.

Им вто­рит и рос­сий­ская наука в лице, зам. ди­рек­то­ра ЦАГИ С. Ля­пу­но­ва, пред­ла­га­ю­ще­го ис­поль­зо­вать вин­гле­ты по­поз­же, в ка­че­стве неко­е­го ре­зер­ва.

По мысли ав­то­ров, таких за­яв­ле­ний, кон­ку­рен­ты МС-21, ви­ди­мо до­сту­па к новым ма­те­ри­а­лам и тех­но­ло­ги­ям не имеют, а де­сят­ки тысяч Boeing и Аirbus про­из­во­дят­ся с по­мо­щью то­по­ра и на­пиль­ни­ка.

При этом сама поль­за от уста­нов­ки вин­глет (7 % эко­но­мии топ­ли­ва), не от­ри­ца­ет­ся!

Как же это по­ни­мать? Это что же, фора, вы­дан­ная кон­ку­рен­там?

Что в итоге?

А в итоге на­пра­ши­вать­ся сле­ду­ю­щие вы­во­ды - в дан­ной кон­фи­гу­ра­ции, с ком­по­зит­ным кры­лом огра­ни­чен­но­го раз­ма­ха (36 м) МС-21 будет усту­пать, своим пря­мым кон­ку­рен­там из Boeing и Аirbus не смот­ря на при­ме­не­ние «чер­но­го крыла» и ана­ло­гич­ных дви­га­те­лей.

Не мень­шее ко­ли­че­ство со­мне­ний вы­зы­ва­ет, и ор­га­ни­за­ция про­из­вод­ства са­мо­го «чер­но­го крыла»

Если аме­ри­кан­цы це­ли­ком опи­ра­лись на соб­ствен­ный про­из­вод­ствен­ный и на­уч­ный опыт, то в РФ вы­бра­ли дру­гой путь - це­ли­ком по­ло­жить­ся на ино­стран­ных под­ряд­чи­ков.

ОАК имея недо­гру­жен­ные мощ­но­сти по про­из­вод­ству из­де­лий из ком­по­зи­тов в Об­нин­ске, Во­ро­не­же и Ка­за­ни, стро­ит, по­че­му то в чи­стом поле новый завод – «Аэро­ком­по­зит» сто­и­мо­стью 8 млрд. руб­лей.

Все это вы­гля­дит очень стран­но, и ло­ги­че­ско­го объ­яс­не­ния иметь не может.

Даль­ше боль­ше,- в ка­че­стве го­лов­но­го про­ек­тан­та вы­би­ра­ет­ся ав­стрий­ская фирма FACC, име­ю­щая ну­ле­вой опыт в кон­стру­и­ро­ва­нии крыла авиа­лай­не­ров! Не имея воз­мож­но­сти са­мо­сто­я­тель­но из­го­то­вить об­ра­зец крыла, фирма FACC про­сто за­ка­зы­ва­ет его в Гер­ма­нии!

Как же ком­па­ния, не име­ю­щая опыта са­мо­сто­я­тель­но­го про­из­вод­ства эле­мен­тов крыла, смо­жет ор­га­ни­зо­вать про­из­вод­ство в Рос­сии? Да за­про­сто!

И она ор­га­ни­зо­ва­ла, - за 8 млрд. руб­лей, ОАК в лице сво­е­го пред­при­я­тия «Аэро­ком­по­зит», для про­из­вод­ства крыла МС-21 по­лу­чи­ло тех­но­ло­гию WARTM. (так на­зы­ва­е­мую «ин­фу­зи­он­ную»).

Пред­ло­жен­ная FACC тех­но­ло­гия, по­да­ва­лась в прес­се как нечто су­пер­со­вре­мен­ное. Ну и ко­неч­но не име­ю­щая ана­ло­гов, - как же без этого.

По­про­бу­ем разо­брать­ся – так ли это?

Дан­ная тех­но­ло­гия в чи­стом виде ни­ко­гда не при­ме­ня­лась для про­из­вод­ства эле­мен­тов си­ло­во­го на­бо­ра крыла авиа­лай­не­ров, так как имеет несколь­ко прин­ци­пи­аль­ных недо­стат­ков, - низ­кую про­из­во­ди­тель­ность, слож­ность про­из­вод­ства, недо­ста­точ­ную проч­ность по­лу­чен­ных де­та­лей.

Дан­ное мне­ние, под­дер­жи­ва­ет и от­рас­ле­вая наука, в ма­те­ри­а­лах   ин­сти­ту­та ВИАМ прямо го­во­рить­ся, что – «тех­но­ло­гию WARTM це­ле­со­об­раз­но при­ме­нять в кон­струк­ци­ях, где от­сут­ству­ют тре­бо­ва­ния по вы­со­ким ме­ха­ни­че­ским свой­ствам. http://viam-​works.ru/ru/articles?art_id=1179

Все дело в том, что проч­ность ком­по­зит­ных кон­струк­ций на­пря­мую за­ви­сит от при­ла­га­е­мо­го к за­го­тов­ке дав­ле­ния. Пред­ло­жен­ный же, ав­стрий­ской FACC метод, вы­гля­дит в этом от­но­ше­нии не луч­шим об­ра­зом.

На­про­тив, в тех­но­ло­гии из­го­тов­ле­ния крыла для Boeing 787 ис­поль­зу­ет­ся ав­то­клав, ко­то­рый со­зда­ёт дав­ле­ние в 8 раз боль­шее, чем ис­поль­зу­е­мой на «Аэро­ком­по­зит» тех­но­ло­гии WARTM.

Ав­то­клав для Boeing 777

По дан­ным того же ВИАМ, ком­по­зи­ты, по­лу­чен­ные ав­то­клав­ным спо­со­бом фор­мо­ва­ния, обес­пе­чи­ва­ют вы­со­кое ка­че­ство го­то­во­го из­де­лия (по­ри­стость – до 1%, ста­биль­ность физико-​механических свойств и гео­мет­ри­че­ских раз­ме­ров).

В оте­че­ствен­ной прак­ти­ке ав­то­клав­ный спо­соб при­ме­нен при из­го­тов­ле­нии крыла мо­ди­фи­ци­ро­ван­но­го Як-40 –STR-40.

Необ­хо­ди­мо об­ра­тить вни­ма­ние, что ком­по­зит­ное крыло са­мо­ле­та имеет вин­гле­ты.

Осо­знав про­бле­му, ру­ко­вод­ство про­ек­та МС-21 по­пы­та­лось за­ру­чить­ся тех­но­ло­ги­че­ской по­мо­щью ком­па­нии Bombardier, ко­то­рая го­то­ви­ла к про­из­вод­ству свой ре­ги­о­наль­ный лайнер-​300, осна­щен­ный ком­по­зит­ным кры­лом.

Были озву­че­ны на­ме­ре­ния по­куп­ки 100 лай­не­ров CS-300, и даже при­об­ре­сти ком­па­нию це­ли­ком.

Ин­те­рес к Bombardier, был вы­зван на­ли­чи­ем у ком­па­нии прак­ти­че­ско­го опыта по со­зда­нию ком­по­зит­ных кон­струк­ций, на базе соб­ствен­но­го ин­жи­ни­рин­го­во­го цен­тра ком­па­нии в Бел­фа­сте.

В тех­но­ло­гии Bombardier для по­лу­че­ния нуж­но­го дав­ле­ния ис­поль­зо­ван метод RTM. В дан­ном спо­со­бе для по­лу­че­ния необ­хо­ди­мо­го дав­ле­ния ис­поль­зу­ет­ся гид­рав­ли­че­ски пресс, что поз­во­ля­ет до­бить­ся вы­со­ко­го ка­че­ства на вы­хо­де.

 Дело кон­чи­лось тем что, сдел­ку за­бло­ки­ро­ва­ли кон­ку­рен­ты МС-21, а потом Bombardier, и вовсе пе­ре­шел под кон­троль Аirbus.

Про­из­вод­ствен­ные про­бле­мы с по­лу­че­ни­ем «чер­но­го крыла» стали при­чи­ной роста сто­и­мо­сти про­ек­та и пе­ре­но­са го­тов­но­сти пер­вых об­раз­цов МС-21 на 2-3 года.

Под­ве­дем итог 3 части:

1.При­ме­не­ние «чер­но­го крыла» в кон­струк­ции со­вре­мен­ных авиа­лай­не­ров вы­зва­но не модой, а общей тен­ден­ци­ей к уве­ли­че­нию гео­мет­ри­че­ских раз­ме­ров крыла (раз­ма­ха), в целях по­лу­че­ния эко­но­мии топ­ли­ва.

2.При­ме­не­ние «чер­но­го» крыла в кон­струк­ции ближ­не­ма­ги­страль­ных лай­не­ров, таких как Boeing 737 и Аirbus –А 320, МС-21, неце­ле­со­об­раз­но ввиду:

- огра­ни­че­ния раз­ме­ров крыла для этого типа воз­душ­ных судов, в 36 м;

-​относительно неболь­шой даль­но­сти по­ле­та.

3.Рас­счи­ты­вать на се­рьез­ный про­гресс в про­из­вод­стве ком­по­зит­ных кон­струк­ций для авиа­ции, за счет за­им­ство­ва­ния тех­но­ло­гий опро­мет­чи­во. Пе­ре­до­вы­ми тех­но­ло­ги­я­ми никто де­лить­ся не будет, что и де­мон­стри­ру­ет си­ту­а­ция с «Аэро­ком­по­зит» и ис­то­рия с Bombardier.

4.Ис­поль­зо­ва­ние в про­ек­те МС-21 «чер­но­го» крыла стали при­чи­ной срыва сро­ков го­тов­но­сти и удо­ро­жа­ния про­ек­та. Еще боль­шие слож­но­сти ожи­дать­ся в ходе сер­ти­фи­ка­ции МС-21-300.

За­клю­че­ние.

При­ме­не­ние «чер­но­го» ком­по­зит­но­го крыла в про­ек­те МС-21, яв­ля­ет­ся не до­сто­ин­ством про­ек­та, а ско­рее его недо­стат­ком. Крыло МС-21 вы­гля­дит явным ана­хро­низ­мом на фоне ми­ро­вых тен­ден­ций в авиа­стро­е­нии. Ис­поль­зо­ва­ние ком­по­зит­но­го крыла в про­ек­те МС-21 есть при­знак обыч­но­го «карго-​культа» и тех­ни­че­ско­го аван­тю­риз­ма. Ме­не­дже­ры про­ек­та по­пы­та­лись для МС-21 за­им­ство­ва­ли кон­цеп­цию Boeing 787,не имея для этого ров­ным сче­том ни­че­го - ни опыта в про­из­вод­стве ком­по­зит­но­го крыла, ни до­сту­па к меж­ду­на­род­но­му рынку, ни до­ста­точ­но­го ко­ли­че­ства ре­сур­сов для ре­а­ли­за­ции про­ек­та.

        В дан­ной кон­фи­гу­ра­ции, с кры­лом огра­ни­чен­но­го раз­ма­ха (36 м) МС-21 будет усту­пать, своим за­ру­беж­ным и оте­че­ствен­ным кон­ку­рен­там, таким как B- 737, А -320, Ту-204СМ, не смот­ря на при­ме­не­ния «чер­но­го крыла» и ана­ло­гич­ных дви­га­те­лей.

Одним, сло­вом при­ме­не­ние «чер­но­го» крыла на­гру­зи­ло про­ект рис­ка­ми без со­от­вет­ству­ю­щей ком­пен­са­ции в виде роста тех­ни­че­ских ха­рак­те­ри­стик.

С уче­том на­лич­ных, про­из­вод­ствен­ных про­блем «чер­ное» крыло яв­ля­ет­ся ис­точ­ни­ком фи­нан­со­вых и тех­ни­че­ских рис­ков. Уже сей­час можно про­гно­зи­ро­вать се­рьез­ные про­бле­мы с сер­ти­фи­ка­ци­ей са­мо­ле­та в РФ и за ру­бе­жом. В общем, на воз­душ­ных трас­сах са­мо­лет мы уви­дим еще не скоро.

Пер­спек­ти­вы по­ста­вок МС -21 на экс­порт, сот­ня­ми штук во­об­ще пе­ре­шли в об­ласть несбы­точ­ных фан­та­зий.

На этом фоне ре­ше­ние об от­ка­зе от про­из­вод­ства Ту-204СМ – ошиб­ка, по­влек­шая за собой боль­шие по­те­ри для рос­сий­ской авиа­ции и авиа­ком­па­ний. (При­мер­но 40 млрд. дол.).

При цене в 2,5 млрд. руб­лей Ту-204СМ(2016)был от­лич­ной аль­тер­на­ти­вой МС -21 сто­и­мо­стью 5,5 млрд. руб (из них 2,5 млрд. руб. дви­га­те­ли PW1400G).

На сумму – 450 млрд. руб., в ко­то­рую ныне оце­ни­ва­ет­ся про­ект МС-21, можно было про­из­ве­сти как ми­ни­мум две сотни Ту-204СМ, удо­вле­тво­рив и за­про­сы соб­ствен­но­го рынка так и по­треб­но­сти за­ру­беж­ных за­каз­чи­ков.

Таким об­ра­зом, про­ект МС-21 не толь­ко не спо­соб­ство­вал раз­ви­тию оте­че­ствен­но­го авиа­стро­е­ния, а на­обо­рот стал ору­ди­ем в руках меж­ду­на­род­ных авиа­стро­и­тель­ных ги­ган­тов по за­хва­ту рос­сий­ско­го рынка и раз­гро­му аэро­кос­ми­че­ской от­рас­ли Рос­сий­ской фе­де­ра­ции.

P.S. Дан­ный ма­те­ри­ал под­го­тов­лен в 2018 году, раз­ви­тие си­ту­а­ции во­круг про­ек­та МС-21 под­твер­жда­ет сде­лан­ные в ста­тье вы­во­ды.

В на­сто­я­щее время нераз­ре­шен­ным оста­ет­ся толь­ко один во­прос - что это было – глу­пость или тща­тель­но про­ду­ман­ная стра­те­гия по уни­что­же­нию аэро­кос­ми­че­ской от­рас­ли в РФ.