Авиация и космонавтика 2005 08

Как и все самолеты семейства Ту- 204/214 самолет Ту-204-300 отличают высокие эксплуатационные качества, к которым можно отнести:

– высокий уровень надежности

– соответствие российским и европейским нормам летной годности, требованиям ИКАО и нормам евро- контроля

– низкий уровень шума на местности, в салонах и в кабине экипажа

– соответствие международным требованиям по воздействиям на окружающую среду

– высокая экономичность, использование современных экономичных двигателей с малыми удельными расходами топлива

– использование новейшего бортового оборудования

– комфортабельный салон с современным интерьером

– возможность получения модификаций на основе базовой конструкции, как целевого назначения, так и по ряду агрегатов и систем

– использование новейших технологий при проектировании, производстве и эксплуатации

– эффективные устройства технического контроля

– простота и удобство наземного технического обслуживания, высокие показатели эксплуатационной технологичности

– относительно невысокая стоимость самолетрв, по сравнению с их западными современными аналогами

Весь перечисленный набор потребительских преимуществ Ту-204-300 получен за счет принципиально новых конструктивных и технологических решений, внедренных в практику нашей авиационной промышленности в ходе создания самолетов семейства Ту-204/214.

При создании Ту-204-300 использовались новейшие достижения в области аэродинамики, авиадвигате- лестроения и систем бортового оборудования. Конструкция планера самолета разработана на основе передовых методов проектирования на базе конечно-элементных моделей, с широким применением новейших металлических сплавов и неметаллических композиционных материалов и наиболее прогрессивных технологических процессов. Самолет Ту-204- 300 отвечает современным и перспективным экологическим требованиям и обеспечивает высокую надежность и безопасность полетов. Соответствие летно-технических, экономических и эксплуатационных характеристик самолета соответствует современному мировому уровню, что подтверждено испытаниями самолета.

Отметим наиболее важные конструктивные и технологические моменты, позволившие получить столь эффективный современный пассажирский самолет.

Аэродинамика самолета. Аэродинамическая компоновка крыла базируется на новейших разработках ЦАГИ, обеспечивающих высокое аэродинамическое качество и несущие свойства во всех полетных конфигурациях, а также требуемые характеристики устойчивости и управляемости на всех режимах полета. Совместно с ЦАГИ для крыла самолетов семейства создан эффективный суперкретический профиль, позволивший увеличить относительную толщину крыла и уменьшить угол его стреловидности, что позволило снизить массу его конструкции. На основе этого профиля создано высокоэффективное крыло большого удлинения с профилированными законцовками. Применение данного крыла, а также улучшение качества внешней поверхности самолетов и применение конструктивных мероприятий для снижения балансировочных потерь на крейсерском режиме полето позволило получить для Ту-204-300 высокие значения аэродинамического качество на крейсерском режиме. Эти значения соответствует мировому уровню, достигному для самолетов подобного класса. Примененная механизация крыла позволила обеспечить на взлетно-посадочных режимах высокие значения Су, что позволяет обеспечить хорошие взлетно-посадочные характеристики самолета и является значительным достижением для данного класса самолетов.

Кабина Ту-204-300

Силовая установка. На самолете установлены два отечественных двухконтурных турбореактивных двигателя (ТРДД) типа ПС-90А (взлетная тяга 16000 кгс), имеющих высокую топливную экономичность и соответствующих требованиям ИКАО по уровню шума на местности и эмиссии продуктов сгорания в атмосферу. Двигатели установлены на пилонах под крылом. Запуск двигателя от воздушной турбины стартера, приводимой в действие сжатым воздухом от вспомогательной силовой установки ВСУ типа ТА 12- 60, или от наземной установки, или от компрессора второго работающего двигателя. Реверсивное устройство двигателя – решетчатого типа с использованием реверсирования воздуха наружного контура ТРДЦ. Двигатель оборудован электронно-гидромеханической системой регулирования. Техническое обслуживание двигателей проводится по техническому состоянию. ПС-90А имеет удельный расход топлива на крейсерском режиме полета 0,58-0,60 кг/кгхчас, что соответствует лучшим западным двигателям этого класса (RB-211-535 и PW-2040). ВСУ типа ТА 12-60, установленная в хвостовой части фюзеляжа обеспечивает запуск двигателей на земле и в полете, питание бортовой сети переменным током на земле и в отказных случаях в полете, питание бортовой СКВ на земле и в случае необходимости в полете. На каждом ТРДД установлены по одному интегральному генератору. Мощность каждого генератора 90 кВА. От генераторов питается основная система переменного тока стабильной частоты.

Конструкция планера и технология производства. При проектировании самолетов семейства была разработана математическая конечно-элементная модель конструкции планера, которая позволила провести анализ напряженно-деформи- рованного состояния конструкции и обеспечила возможность определить оптимальные конструктивно-силовые схемы крыла, фюзеляжа, оперения, а также их со членений и соединений, что обеспечило создание прочной, безопасной и надежной конструкции планера при минимальной массе конструкции. В конструкции планера использованы длинномерные монолит- но-сборочные панели и нервюры с высоким уровнем расчетных нагрузок, а также применены новые материалы и сплавы с улучшенными характеристиками вязкости, малоцикловой усталости, низкими скоростями роста трещин, с повышенной прочностью на разрыв и с хорошими усталостными характеристиками. Использование крупногабаритных панелей и листов обшивки в конструкции крыла и фюзеляжа позволили значительно снизить их массу. Значительный процент элементов конструкции планера (рули, закрылки, интерцепторы, зализы, обтекатели, элементы интерьера салонов и т.д.)) – изготовлены из новых композиционных материалов, что также позволило получить заметную экономию массы конструкции пустого самолета.

Для производства самолета разработаны новые технологические процессы и оборудование, обеспечивающее механическую обработку длинномерных элементов конструкции, дробеструйное формообразование панелей, усовершенствованые крепежные детали, в том-числе и из титана. Создано оборудование для изготовления деталей из композитных материалов, а также для сборки и автоматической клепки панелей крыла, фюзеляжа и других агрегатов. Большая работа проведена по защите конструкции самолетов от коррозии. Прежде всего в элементах конструкции широко используются материалы устойчивые к коррозии, применена улучшенная теплоизоляция в конструкции фюзеляжа, отработана надежная герметизация всех стыковых соединений планера, введена обработка коррозионноопасных мест специальными профилактическими составами, осуществлена защита внутренних поверхностей топливных баков топливостойким лакокрасочным покрытием, применена усиленная защита подпольной части фюзеляжа стойкими к гидрожидкости лакокрасочными покрытиями, использована система направленного слива конденсата с удалением его на стоянке через дренажные клапаны в нижней части фюзеляжа. Применение новых материалов и технологий обеспечили планеру Ту-204-300 высокие показатели прочности, живучести и ресурса при минимуме массы конструкции самолета.