Авиация и Время 2013 03

Учитывая то, что в России отсутствует современный экономичный двигатель, СибНИиА предложил установить на Ан-2 вместо поршневого АШ-62ИР турбовинтовой двигатель американской фирмы Honeywell ТРЕ-331-12. Семейство двигателей ТРЕ-331 модульной конструкции включает в себя 18 моделей и 106 конфигураций с мощностью на валу от 575 до 1650 л.с. Выбранный для модернизации Ан-2 вариант ТРЕ-331-12 имеет мощность 1100 л.с. и может работать на различных видах топлива, включая авиационный керосин и автомобильный бензин.

Одним из приоритетов нового проекта стало максимальное сохранение оригинальной конструкции Ан-2, поэтому изменению подверглась только его носовая часть. Была разработана новая моторама с креплением к шпангоуту № 1 на штатные узлы навески моторамы АШ-62ИР и перекомпонован двигательный отсек для установки дополнительного оборудования. Все конструкторские работы велись с применением 3D-моделирования. Была переделана пневмосистема с использованием штатного компрессора АК-50, системы отопления салона и кабины пилотов с использованием отбора горячего воздуха от нового двигателя. В двигательном отсеке решили также разместить автомобильный воздушный дизельный подогреватель Airtronic для обогрева отсека и салона самолета на стоянке. Для автономной зарядки бортовых аккумуляторов в отсеке предусмотрели установку дизель-генератора. Доработке подверглась и штатная топливная система: пришлось установить электрический топливный насос.

Кажущаяся совершенно архаичной тканевая обшивка крыла Ан-2 на практике дает ему огромное преимущество. Ее можно легко удалить и произвести ревизию всего силового набора, что невозможно сделать ни на каком современном самолете такого класса. К тому же сегодня перкаль заменяют синтетической тканью, у которой уже абсолютно другие сроки службы. Самолеты с такой обшивкой эксплуатируются более 12 лет. К тому же тканевая обшивка позволяет Ан-2 иметь такую весовую отдачу, которая не снилась ни одному другому самолету.

Первый двигатель ТРЕ-331 -12 поступил в Новосибирск в конце февраля 2011 г., в марте началось изготовление элементов двигательного отсека. Для облегчения конструкции капоты выклеивали из композитных материалов с использованием специальной оснастки. Из-за того, что отсек стал легче на 400 кг, изменилась центровка самолета, но осталась в допустимых пределах благодаря ряду конструктивных решений. Самолет получил название Ан-2МС (тема ТВС-2МС).

Первые запуски двигателя ТРЕ-331 -12 и его наземная отработка на самолете начались в конце июня 2011 г., пробежки — 1 сентября. 5 сентября в 14 ч 2 мин Ан-2МС отправился в свой первый полет с того же аэродрома, что и опытный СХ-1 в августе 1947 г. К 10 октября было выполнено 11 полетов общей продолжительностью 7 ч 34 мин. Затем последовал перерыв, необходимый для доработки машины.

16 февраля 2012 г. испытания самолета продолжились с новым 5-лопастным винтом HC-B5MP-5CLX/LM 11692МХ американской фирмы Hartzell. Наземные испытания подтвердили тягу около 1500–1600 кгс, что примерно соответствовало тяге винта АВ-2 самолета Ан-2 с двигателем АШ-62ИР. К 14 марта 2012 г. было выполнено 12 полетов общей продолжительностью 13 ч 4 мин, которые показали, что применение нового винта позволило улучшить характеристики самолета.

«Словно с «Москвича» пересел на иномарку», — так описывают свои ощущения летчики-испытатели и пилоты гражданской авиации, выполнявшие полеты на Ан-2МС. При этом они отмечают снижение утомляемости в связи с меньшими уровнями шума и вибраций. Отбор теплого воздуха позволяет поддерживать в пилотской кабине и в пассажирском салоне комфортные условия даже на высоте 4000 м при температуре наружного воздуха -35 °C. Перебалансировка самолета при изменении режимов силовой установки стала намного меньше, чем на исходном Ан-2. Исчезла необходимость постоянно следить за температурой головок цилиндров и регулировать ее. Все это позволило сделать вывод о целесообразности модернизации.

К лету 2012 г. на производственной базе СибНИиА была организована сборка двигателей ТРЕ-331 -12 из агрегатов, частей и комплектующих изделий, поставляемых разработчиком. Это позволило получить опыт сборки и доводки двигателей для организации собственного лицензионного производства, против чего фирма Honeywell не возражала. В сентябре 2012 г. в Геленджике с Honeywell был подписан протокол о намерениях на поставку 200 моторов и возможность лицензионного производства двигателей в России. Есть еще такой резерв, как моторы после капитального ремонта. В зависимости от остатка ресурса определяется их цена, которая может быть на 40–50 % ниже, чем у нового двигателя.

Затем Ан-2МС отправили в Москву, где в ходе испытаний были подтверждены заявленные характеристики . По сравнению с исходным Ан-2 практически все ЛТХ улучшились на 15–20 %, а дальность полета с полной загрузкой выросла в 1,5 раза. Кроме того, самолет стал потреблять на 10 % меньше топлива. Полет на керосине позволяет примерно на 20 тыс. руб. уменьшить стоимость летного часа, т. к. это топливо в 5 раз дешевле бензина. Более обтекаемая носовая часть снизила лобовое сопротивление. Существенно улучшилась скороподъемность: за 10–12 мин Ан-2МС может набрать высоту 3000–3200 м. На этой высоте истинная скорость самолета получается около 250 км/ч, а расход топлива снижается до 160 л/ч. Отмечено также снижение шума и вибраций, улучшение температурных условий в салоне и кабине экипажа за счет использования системы отбора воздуха от силовой установки. Подготовка Ан-2МС к полету при температурах до -15*С не требует прогрева самолета. Не нужна постоянная дозаправка маслом. ТРЕ-331-12 запускается без проблем до -38*С, что крайне важно для северных районов. Наличие противообледенительных систем винта и двигателя тоже существенно для условий Севера. Система отопления позволяет при температуре -30 °C поддерживать в салоне +25–28 °C.

Ан-2МС на выставке Гидроавиасалон-2012 в Геленджике

Еще один плюс с точки зрения безопасности полетов — снижение минимальных скоростей полета из-за уменьшения лобового сопротивления самолета с новым двигателем и изменения картины обтекания потоком от воздушного винта. При гладком крыле и взлетной массе 4100–4200 кг самолет выполняет управляемый полет на скорости 60–70 км/ч, а с выпущенными на 20’ закрылками — на 35 км/ч. Улучшились и взлетно-посадочные характеристики. При взлетной массе 4700 кг самолету хватает 50 м, чтобы оторваться от земли и перейти в набор высоты. А пробег на грунте при использовании реверса винта составляет 35 м.

К апрелю 2013 г. в СибНИиА было отлажено серийное производство нового двигательного отсека, процесс модернизации находился на стадии постановки на поток. На сборке было 3 самолета, предназначенные для проведения совместных испытаний с ГП «Антонов». Также по два самолета находились на ремзаводах в г. Шахты (Ростовская область), Москве и Минеральных Водах, где проводился капитальный ремонт планера. После его завершения эти самолеты планируется укомплектовать в СибНИиА новыми моторамами, капотами и двигателями с винтами. В июле 2013 г. предполагается выпустить 12 модернизированных самолетов. Уже проавансирована поставка 40 двигателей в 2013 г. В планах — поставка еще десяти новых двигателей. Всего в 2013 г. СибНИиА планирует выпустить 62–63 самолета Ан-2МС.