МС-21 (Магистральный самолет XXI века)

МС-21российский среднемагистральный авиалайнер, разрабатываемый Корпорацией Иркут и ОКБ им. Яковлева. Выкатка самолета проведена в 2016 году. Весной 2017 года планируется начало летных испытаний. Будучи среднемагистральным самолетом, МС-21 является прямым конкурентом лайнерам Boeing 737MAX, Airbus A320NEO и Comac C919.

МС-21
Разработчик Корпорация Иркут
ОКБ им. Яковлева
Первый полет 2017
Единиц произведено (2017) 1 (4 опытных на сборке)
Стоимость единицы (2017) $72млн. (МС-21-200)
$91 млн. (МС-21-300)

История
История проекта МС-21 началась в 2000-хх годах. В то время основным проектом ОАК и всего российского авиастроения был SSJ 100 — будущий Суперджет. Работы было решено начать именно с него, так как создание сразу довольно крупного авиалайнера, вступающего в прямую конкуренцию с двумя самыми массовыми самолетами Boeing и Airbus считалось слишком рискованным. В 2008 году первый прототип SSJ 100 совершил испытательный полет. Реализация программы вышла на крайние стадии перед выходом на рынок.

Параллельно с испытаниями SSJ 100 были инициированы ранние работы по созданию нового, более крупного и более амбиционого проекта — МС-21. Разработкой самолета занимались конструкторские бюро Яковлева и Ильюшина. Непосредственным исполнителем программы выступила корпорация Иркут, производящая истребители Су-30 и учебно-боевые самолеты Як-130. Так же, Иркут производит ряд компонентов для лайнеров Airbus A320. В 2008 году ОКБ Ильюшина покинуло проект и разработку в полном объеме продолжили в ОКБ Яковлева.

Изначально, планы были весьма амбициозны. В 2009 году предполагалось, что МС-21 взлетит уже в 2013, а к 2016 году самолеты начнут поставляться заказчикам. Однако, проблемы в проектировании, а так же сложности с финансированием нарушили изначальные планы. Сам же самолет становился более продвинутым и сложным.

К 2011 году было решено поставить в более высокий приоритет создание увеличенной версии лайнера МС-21-300 (180 мест) вместо базового МС-21-200 (150 мест). Исследования и опросы авиакомпаний показали, что большой вариант будет пользоваться большим спросом (70% заявок были именно на модель -300). Создание 200-местного МС-21-400 было решено отложить, так как его создание значительно увеличило бы бюджет программы.

Предполагается, что МС-21 будет 10-15% эффективнее аналогов, будет иметь на 15% меньшую массу конструкции и на 20% меньшие эксплуатационные расходы.

В 2012 году Иркут и Pratt & Whitney заключили соглашение о сотрудничестве. Одной из базовых силовых установок самолета будет двигатель PW1400G. Второй базовой силовой установкой будет перспективный двигатель ПД-14, создаваемый в ОДК (головной разработчик — фирма Авиадвигатель).

В 2014 году на Иркутском авиазаводе завершилась реконструкция производственных площадок под новый лайнер. Началась сборка первых прототипов.

8 июня 2016 года состоялась торжественная презентация — выкатка первого прототипа МС-21-300 на Иркутском авиационном заводе. Первый полет планируется на май 2017 года.

Описание самолета
МС-21 — узкофюзеляжный, среднемагистральный авиалайнер. Конструкционно является классическим авиалайнером с низкорасположенным крылом малой стреловидности и двумя подвешенными двигателями.

Конструкция
МС-21 имеет одну из наиболее совершенных на данный момент конструкций планера в мире. По объему примененных композиционных материалов (около 40%) находится на одном уровне с Bombardier C-series (около 40%) и уступает лишь Boeing 787 Dreamliner (50%) и Airbus A350 XWB (53%).

Основным преимуществом и первым подобным опытом в России является «черное крыло», созданное из карбоновых композиционных материалов. Благодаря этой новой технологии удалось снизить массу крыла и, при сохранении прочностных характеристик увеличить его аэродинамическое качество. В ближайшей перспективе, МС-21 будет единственным в своем классе авиалайнером с черным крылом. Так же, из композиционных материалов выполнено хвостовое оперение, и некоторые другие элементы конструкции. Крыло самолета разработано и изготавливается концерном Аэрокомпозит. Так же в создании композитных элементов участвует ОНПП Технология (Ростехнологии).
Фюзеляж разрабатывается и производится непосредственно корпорацией Иркут и ОКБ Яковлева. Фюзеляж выполнен, преимущественно, из алюминиевых сплавов.

Шасси самолета классическое, трехстоечное. Основная опора шасси из двух стоек оснащается двухколесными тележками. Перспективная модификация МС-21-400 — более тяжелая и, предположительно, может иметь четырехколесные тележки. Шасси для МС-21 разрабатывает и изготавливает концерн Гидромаш. Материалы, преимущественно, стальные и титановые сплавы.

Силовая установка
МС-21 оснащается двумя реактивными двигателями разной тяги в зависимости от модификации.
Планируется использовать две основные силовые установки.

Двухконтурные тубовентиляторные двигатели семейства Pratt & Whitney PW1400G. Двигатели являются одними из наиболее совершенных на данный момент и, помимо МС-21, применяются на лайнерах Airbus A320NEO, Mitsubishi MRJ, Embraer E-Jet E2, Bombardier C-series. Для разных версий МС-21 будут поставляться разные версии двигателей: PW1428G тягой 12,230 тс для МС-21-200 и PW1431G тягой 14,270 тс для МС-21-300. Первый опытный борт МС-21-300 оснащен двигателями Pratt & Whitney.

Двухконтурные тубовентиляторные двигатели семейства ПД-14. Разрабатывается концерном Авиадвигатель (входит в ОДК). Двигатель является совершенно новой силовой установкой и, предположительно, сможет конкурировать с аналогичными силовыми установками. На 2017 год двигатель проходит серию испытаний и сертификацию. Серийное производство планируется начать с 2018 года. Для разных версий лайнеров будут поставляться разные версии двигателей: ПД-14А тягой 12,540 тс для МС-21-200 и ПД-14 тягой 14,000 тс для МС-21-300.
MS-21-12

Кабина пилотов
Кабина МС-21 «стеклянная». Составлена из пяти широкоформатных многофункциональных дисплеев (широкоформатные дисплеи в гражданской авиации России ранее не применялись). Для минимизации работы с бумажными документами пилоты так же имеют электронные планшеты.

Управление осуществляется с помощью боковых ручек управления — сайдстиков. Опционально, кабина может оснащаться дополнительными интерфейсами:

индикаторами на лобовом стекле (ИЛС) — прозрачными панелями перед лицом пилота, отображащими необходимые полетные данные;
синеттическим видением, формирующим на мониторах виртуальный образ окружающего самолет пространства в случае потери визуальной видимости (время суток, погодные условия и так далее).

Кабина пилотов, а так же большая часть авионики самолета разработана Концерном Радиоэлектронных Технологий(КРЭТ) совместно с фирмой Rockwell Collins.
 

Пассажирский салон
Пассажирский салон МС-21 продолжает идеологию ОАК к повышению комфорта пассажиров путем расширения салона и прохода между креслами. Салон имеет ширину 3,81 метра, что делает его самым широким в классе узкофюзеляжных среднемагистральных лайнеров (SSJ 100, в свою очередь, так же имеет самый широкий салон в сегменте региональных лайнеров).
 

Компоновки салона поддерживают два базовых класса:
Бизнес-класс (С): 4 кресла в ряд с шагом в 36″
Эконом-класс (Y): 6 кресел в ряд с шагом в 32″
Уплотненный эконом-класс: 6 кресел в ряд с шагом 28-29″
Салоны могут быть двухклассовыми и одноклассовыми.
 

Благодаря расширению салона удалось расширить проход между креслами, что позволяет упростить и ускорить рассаживание пассажиров в самолете. Кроме того, это позволит пассажирам свободно перемещаться даже в присутствии кабинных тележек (ранее, тележки занимали всю ширину прохода, блокируя дорогу).

Увеличенная кабина так же позволила установить более вместительные багажные полки.

Пассажирский салон оснащается новейшими системами и оборудованием, улучшающим микроклимат в салоне. Благодаря этому удалось снизить шумность в полете, повысить атмосферное давление и улучшить контроль температурного режима.

Разработкой систем пассажирского салона занимается НПО Наука совместно с концерном Hamilton Sundstrand (США). Интерьер создан фирмой C&D Zodiac (Франция).

Модификации
МС-21-200 — младшая версия самолета. Вмещает до 165 пассажиров в одноклассовой компоновке. При взлетной массе до 72,5 тонн оснащается дефорсированными двигателями ПД-14А или PW1428G. В связи с тем, что модель пользуется меньшим спросом, будет создана второй после модели -300.

МС-21-300 — базовая и более крупная версия. Фюзеляж удлинен на 8,5 метров в сравнении с МС-21-200. Вместимость достигает 211 пассажиров в одноклассовой компоновке. При взлетной массе до 79,2 тонн оснащается двигателями ПД-14 или PW1431G. МС-21-300 пользуется большим спросом и выйдет на рынок первым. Первый опытный образец является модификацией МС-21-300.

МС-21-400 — увеличенная версия модели -300. Имеет ряд изменений конструкции, увеличенное крыло и четырехстоечное шасси. Вмещает до 230 пассажиров. При взлетной массе в 87,2 тонны оснащается форсированным двигателем ПД-14М тягой до 15,6 тс. Значительные изменения конструкции в сравнении с другими лайнерами семейства увеличивает бюджет программы и риски. В связи с этим, создание МС-21-400 отложено.

В перспективе рассматриваются варианты создание более крупных самолетов семейства, а так же модификаций с увеличенной дальностью. Однако, конкретных планов по дальнейшему расширению семейства на 2017 год не имеется.
 

Заказы и поставки
На 2017 год Корпорация Иркут имеет заказы на порядка 170-180 лайнеров с опционами более, чем на сотню самолетов. Крупнейшими заказчиками являются Ильюшин Финанс (63 самолета + 22 опцион) и Аэрофлот (50 самолетов + 35 опцион). Иностранные заказчики: азербайджанская AZAL и египетская Cairo Aviation.

Серийное производство планируется развернуть в 2018 году. В течение нескольких лет выпуск будет доведен до плана — 70 самолетов в год.
Корпорация Иркут планирует выпустить и поставить порядка тысячи самолетов в течение 20 лет.

Конкуренция
МС-21 является среднемагистральным авиалайнером. Эта ниша практически полностью занята авиалайнерами Boeing 737 и Airbus A320. Так же на нее претендует новый китайский самолет Comac C919. Рынок среднемагистральных самолетов является самым емким в мире — около 78% всех коммерческих самолетов вместимостью более 100 мест это именно такие самолеты. Кроме того, в течение 20 лет будет продано более 30 тысяч самолетов этих типов.

По характеристикам мощности и экономичности силовых установок МС-21 аналогичен конкурентам (зачастую, двигатели одни и те же или очень близки). По характеристикам аэродинамического качества и конструкции самолет является наиболее совершенным самолетом в мире на данный момент. Предположительно, это позволяет ему на 12-15% превосходить самолеты A320 и Boeing 737 предыдущего поколения и на 6-7% — поколения A320NEO и Boeing 737MAX.

Так же, преимуществом самолета можно считать его невысокую каталожную стоимость в сравнении с аналогами (хотя, C919 дешевле).
Сравнение стоимости лайнеров:
 

Однако, каталожная стоимость является лишь одним из факторов выбора самолетов. При заключении контрактов производители предлагают серьезный пакет финансовых опций (параметры покупки или лизинга, кредитные ставки и так далее). В данном контексте выстроенная за многие годы сложная система продаж Airbus и Boeing значительно превосходит российских и китайских конкурентов.
Кроме того, поставки коммерческих самолетов требуют наличия масштабной, разветвленной и эффективной сети технического обслуживания по всему миру. Зачастую, создание такой сети может быть более сложной задачей, чем создание самих самолетов.

Значительно усложняет выход на рынок тот факт, что большая часть авиакомпаний уже выбрала поставщика. Вплоть до 2025 года около 75% рынка этих самолетов уже законтрактована.

Тем не менее, учитывая характеристики и перспективы, завоевание определенной доли мирового рынка лайнером МС-21 видится задачей вполне выполнимой.