Грузовой самолет Ан-124-100 на взлете Огромные грузовые самолёты неизменно привлекают внимание людей, даже если эти машины просто стоят на аэродроме. Кажется просто невероятным, что столь масштабное сооружение может подняться в воздух. Конечно, летающие «грузовики» создавали не для того, чтобы поразить чьё-либо воображение. Они используются в тех случаях, когда требуется в сжатые сроки доставить по назначению огромные турбины электростанций, поезда метро, а также любые другие тяжелые предметы со значительными габаритами. Первоначальное же предназначение подобных самолетов – это перевозка солдат и военной техники. Именно для этого был разработан самый большой в мире серийный грузовой самолет Ан 124 «Руслан». Создавали его еще в СССР, а после распада этого государства строительство машины продолжалось на украинских и российских предприятиях.
История разработки транспортного самолета Ан-124 «Руслан»
В 60-е годы прошлого века на счету у советского авиаконструктора Антонова уже было несколько удачных самолетов, которые использовались для перевозки пассажиров и доставки грузов. Наиболее известным из них стал «Антей» — военно-транспортный Ан-22.
«Антей» — тяжелый турбовинтовой Ан-22
Он был способен поднять в воздух до 60 тонн полезной нагрузки – рекордный для тех лет показатель. Но почивать на лаврах было нельзя, ведь в США уже спроектировали C-5 Galaxy – намного более крупный и мощный по своим ТТХ военно-транспортный самолет, чем «Антей».
Американский самолет С-5 Galaxy – предшественник и конкурент Ан-124
Чтобы догнать заокеанских конкурентов, требовалось повысить грузоподъемность в два раза. Задача была сложной, однако, уже в середине 1967 года конструкторы Киевского механического завода (ныне АНТК имени О.К. Антонова) разработали сразу два проекта новых военно-транспортных самолетов – Ан 124 и Ан-126.
Изучение подготовленной технической документации и чертежей по неясным причинам сильно затянулось. Лишь в феврале 1972 года на уровне Совета Министров СССР было принято решение о выборе в качестве основного варианта для дальнейшей разработки и строительства проекта четырёхмоторного «грузовика» Ан-124. К тому времени прошло уже четыре года с момента первого полёта американского транспортного «Гэлакси».
Следует отметить, что Ан-126 мог стать еще более «грузоподъемной» машиной. Его предполагалось оснастить шестью двигателями, что давало возможность поднимать в воздух до 150 тонн груза против 120 тонн у Ан-124. Проектирование такого самолета посчитали тогда рискованной и преждевременной затеей. Не исключено, что такие опасения были оправданы, ведь и создание «Руслана» потребовало исключительных усилий. Все работы велись в рамках особой комплексно-целевой программы, в ходе реализации которой приходилось одновременно развивать металлургию, электронику и моторостроение, создавать новые полимерные материалы с особыми свойствами и совершенствовать технологию.
Ан-124 в заводском цеху. Сборка первоначально осуществлялась в Киеве, но значительную часть планера изготавливали в Ташкенте, шасси – в Куйбышеве (ныне Самара), гидравлику – в Москве
Ан-124 нельзя называть «украинским», как это иногда делается в наши дни. Над его созданием трудился буквально весь Советский Союз. Именно это позволило крылатой машине обрести те характеристики, которые и сегодня еще остаются рекордными для серийных транспортных самолетов.
Первый экземпляр Ан-124 был выведен из сборочного цеха 24 октября 1982 года. В торжественной процедуре принял личное участие О.К. Антонов. Всё это происходило, как и последующие испытательные «пробежки» машины, в тёмное время суток. Самолёт тщательно скрывали от посторонних глаз. Спустя ровно два месяца огромная крылатая машина, уже получившая имя «Руслан», впервые поднялась в воздух.
В 1985 году самолёт впервые был продемонстрирован на авиасалоне в Ле-Бурже. Примечательно, что поначалу западные эксперты не поверили в то, что Ан «Руслан» обладает заявленными характеристиками. Чтобы доказать всем превосходство советской новинки над всеми другими грузовыми самолетами, пришлось провести показательные полёты, в ходе которых сразу же было установлено более 20 мировых рекордов. После этого стало понятно, что американский С-5 уже не является лучшим в своём классе.
Последние годы существования СССР были не лучшим временем для самолетостроителей. Возможно, из-за этого летные испытания Ан-124 затянулись. Лишь в 1991 году этот самолет был официально принят на вооружение советской военно-транспортной авиации. Правда, фактическая эксплуатация «Руслана» к этому моменту уже осуществлялась, притом не только в армии. Интерес к самолету проявляли многие коммерческие фирмы.
Ан-124 на аэродроме
Распад СССР сорвал все планы по дальнейшему производству Ан-124. Незначительное количество «Русланов» всё же было построено, но после 2004 года не было сдано заказчикам ни одной новой машины. Россия и Украина вели длительные и сложные переговоры по этому вопросу, сроки возобновления выпуска самолетов постоянно сдвигались, а потом в Киеве случился «Евромайдан».
Скорее всего, новые «Русланы» уже не появятся. Серия противоречивых заявлений различных чиновников, представляющих как российское, так и украинское правительство, не настраивает на оптимистический лад. Между тем конструкция Ан-124 постепенно устаревает, и вскоре он может утратить свои лидирующие позиции.
Рекорды и интересные факты
За годы эксплуатации «Руслан» более 30 раз вписал свое имя в Книгу мировых авиационных рекордов:
- рекорд подъема груза в воздух установлен самолетом Ан-124 26 июля 1985 года. «Руслан» поднял на высоту 10,75 км коммерческий груз весом 171, 219 т.
- достижений по дальности беспосадочных перелетов увенчалась уникальным рекордом – без дозаправки самолет пролетел 20 151 км за 25 часов 30 минут.
- рекорды по перевозке за один рейс самой большой партии товаров, транспортировке самого тяжелого авиационного груза и многие другие.
Десятки выполненных «Русланами» коммерческих заказов не стали рекордами, но поражают воображение разнообразием и массогабаритными характеристиками перевезенных грузов.
В чреве исполина совершали рейсы карьерные самосвалы и гидротурбины, гигантские египетские древности и боевые истребители.
«Русланам» приходилось перевозить такие эксклюзивные грузы, как золото и валюта, концертное оборудование легендарной рок-группы Pink Floyd и зенитные ракетные системы.
Особенности конструкции
По своей аэродинамической схеме самолет Ан 124 представляет собой широкофюзеляжный высокоплан с одним килем. Обращает на себя внимание суперкритический профиль крыла. В 70-е годы, когда разрабатывался самолет, это было новшеством, причем довольно рискованным. Окончательное решение о выборе именно такого профиля было принято О. К. Антоновым лично, вопреки мнению большинства специалистов по аэродинамике. В результате крылья удалось сделать «толстыми», что намного упростило их изготовление и позволило увеличить емкость топливных баков. При этом лобовое сопротивление не изменилось, а грузоподъемность «Руслана» удалось увеличить.
Грузовой отсек самолета Ан-124. На заднем плане можно увидеть служебную лестницу
При изготовлении самолета использованы алюминиевые детали крыла и фюзеляжа значительной длины. Ранее такие элементы делались сборными, что увеличивало их вес и снижало прочность. Для отливки подобных изделий пришлось построить новую производственную линию, которая обеспечивала идеальную равномерность остывания алюминия после отливки. Этот процесс контролировался лучшими на тот момент советскими компьютерами. За рубежом таких технологий тогда еще не было.
Внутренняя компоновка гигантского самолета – «двухэтажная». Нижний ярус используется для размещения грузов. На верхнем находятся кабины для двух экипажей (один из них — сменный) и помещение для сопровождающих. Ан-124, подобно C-5 Galaxy, оборудован двумя грузовыми люками, размещенными в носовой и хвостовой частях самолета. Кроме того, на борту имеется вспомогательное оборудование – лебёдки, мостовые краны и другие приспособления.
Силовая установка
Грузовой самолёт «Руслан» оснащается четырьмя двигателями Д-18Т. Его непосредственным прототипом первоначально должен был стать американский TF-39, созданный инженерами компании General Electric, однако вскоре выяснилось, что этот мотор не обладает необходимым ресурсом. В результате за основу был принят Д-36 — двигатель, разработанный для самолетов Як-42.
Основной двигатель Ан-124, Д-18Т. Создан в Запорожье на предприятии «Мотор Сич» (современное название)
Тягу на взлетном режиме удалось довести до 23 430 кгс. Для сравнения можно отметить, что моторы С-5 Galaxy выдавали лишь 18 200 кгс. Конструкция Д-18Т – модульная, что позволяет эксплуатировать его без проведения заводского ремонта. В то же время обеспечивается сравнительно низкий уровень шума и умеренный расход топлива. Именно двигатель дал возможность широкого применения «Руслана» в гражданской авиации. Создателям военного «Гэлакси» добиться этого не удалось: «коммерческий» L-500 оказался неудачной машиной.
Ан-124 оборудуется двумя вспомогательными силовыми установками, что располагаются в гондолах шасси и используются обычно для подачи электроэнергии при запуске основных моторов.
Топливная система
Каждый из четырёх основных двигателей самолета питается горючим из трёх «индивидуальных» баков. Подача топлива происходит поочередно, по мере его выработки. Имеется также отдельный «общий» бак, соединенный со всеми моторами. Все тринадцать емкостей для горючего размещены в толстом крыле «Руслана».
Заправка может осуществляться либо через верхние горловины баков, либо через четыре узла, находящихся в передней части обтекателей основного шасси. Качество топлива контролируется особой автоматической системой. При образовании в баках «отстоя», может быть выполнен его одновременный централизованный слив. Расходование горючего осуществляется таким образом, чтобы не нарушалась центровка самолета – за этим следит бортовая электроника.
Техник выполняет заправку Ан-124 через горловину в обтекателе шасси
Гидравлический комплекс
Каждый из четырёх моторов «Руслана» подключен к двум мощным плунжерным насосам. Восемь этих устройств являются основными источниками давления для всего комплекса бортовой гидравлики. В дополнение к основным насосам самолет оборудован турбонасосными установками, гидротрансформаторами и станциями НС-55А5 с электрическим приводом.
Система управления полётом
Ан-124 отличается компоновкой с малым запасом статической устойчивости, что обусловлено применением сверхкритического профиля крыла. Поэтому для самолета была разработана электродистанционная система управления (ЭДСУ), применявшаяся ранее лишь на истребителях. Необходимо было учитывать огромные размеры машины, обуславливавшие заметное увеличение естественных тепловых и нагрузочных деформаций в ходе полета. Использование обычных элементов управления сделало бы Ан-124 слишком тяжёлым, а это было недопустимо. ЭДСУ намного упростила работу экипажа, исключила возникновение флаттера — сваливания и срыва в штопор.
С целью повышения уровня безопасности полетов, самолет оборудован бортовой автоматизированной системой контроля, которая отслеживает параметры работы всех узлов и механизмов Ан-124 — от двигателей и до кондиционеров. Кроме того, осуществляется «надзор» за действиями лётчиков. Система не позволяет им нарушать имеющиеся инструкции и предписания.
Кабина пилотов Ан-124. Основные органы управления – традиционные штурвалы
Шасси
Несмотря на свои огромные размеры и грузоподъемность, Ан-124 может успешно использоваться на грунтовых аэродромах. Обеспечивается это благодаря двум массивным основным опорам шасси. Каждая из них имеет 10 колёс на пяти амортизированных стойках. Первая и пятая оси могут поворачиваться, что упрощает перемещение по рулёжным дорожкам. Колёса оборудованы тормозами, причем во время их использования стойки обдуваются направленным потоком воздуха, обеспечивающим охлаждение дисков.
Шасси оборудованы механизмами, позволяющими «подгибать» опоры, опуская фюзеляж или наклоняя вниз его носовую часть. Когда самолет «приседает на колени», разгружать его намного проще, особенно при перевозке крупных моногрузов.
Связное оборудование
Переговоры между экипажем Ан-124 и наземными диспетчерами обеспечиваются за счет использования коротковолновой бортовой радиостанции и КВ-приёмника. Для внутренней связи применяется коммутатор П-514-2-1. Переговоры при этом фиксируются специальным магнитофоном. Вся эта аппаратура, вместе с модулем управления, входит в состав комплекса ТИП-1Б2.
Дополнительно «Руслан» комплектуется «гражданской» приемопередающей станцией «Орлан-85СТ» и радиобуем КОСПАС АРБ-ПК. При крушениях и вынужденных посадках в удаленной местности может использоваться аварийная станция Р-855А1.
Загрузка Ан-124 через переднюю рампу. Шасси подогнуты, фюзеляж накренен носом к земле
Пилотажно-навигационный прицельный комплекс
Важной частью бортового оборудования Ан-124 является ПНПК «Купол-124». Аналогичные по своему назначению комплексы устанавливались и на другие самолеты военно-транспортной авиации, в частности, на Ан-22 и Ил-76, однако, для «Руслана» была создана особая модификация.
В состав комплекса вошли:
- Две радиолокационные станции (для обзора земной поверхности и передней полусферы пространства);
- Система автоматического управления;
- Бортовые компьютеры А-821 (один из них — резервный);
- Система навигации А-826. Принцип действия – инерциальный;
- Оборудование, предупреждающее о сближении с землей на высокой скорости;
- Аппаратура индикации, управления и связи;
- А-825 — пилотажное оборудование;
- Системы воздушных сигналов.
При обслуживании самолета на земле используется установленная на борту аппаратура объективного контроля. Обеспечено четырёхкратное резервирование работы электронной аппаратуры, управляющей креном, курсом и тангажом в ходе полета.
Радиолокационное и радиотехническое оборудование
Помимо уже упомянутых РЛС, входящих в состав пилотажно-навигационного комплекса, самолет оснащен радиокомпасом А-318, радиовысотомером А-034 и отдельной астронавигационной системой А-829.
Места для операторов бортового оборудования Ан-124 находятся позади пилотских кресел
На борту установлены так называемые ответчики, благодаря которым Ан-124 отображается на экранах гражданских и военных диспетчерских служб. Эти приборы обозначаются как УВД СО-72М и СРО-2П (изделие 6202). Кроме того, используется радиооборудование, обеспечивающее взлёт и посадку машины на аэродромы, имеющие дальние и ближние приводные станции.
Боковое смещение самолета и его скорость контролируются допплеровским измерителем ДИСС Ш013В.
Катастрофа в Иркутске
За все время эксплуатации самолетов Ан-124 в результате летных происшествий было потеряно 4 самолета.
Одной из самых тяжелых стало падение военного борта в небе над Иркутском. Бортовой номер RA-82005 впервые поднялся в воздух в октябре 1985 года. Общий налет борта по состоянию на конец 1997 года составлял 1034 часа, или 576 циклов «взлет — посадка».
6 декабря 1997 года произошло одно из самых тяжелых летных происшествий в истории военнотранспортной авиации. Борт RA-82005 следовал из Москвы на вьетнамский военный аэродром Камрань с посадками в Иркутске и Владивостоке. На борту находились 40 тонн груза — собранные на Иркутском авиационном заводе два истребителя СУ-27УБТ, 15 пассажиров и 8 членов экипажа.
В 14 часов 42 минуты самолет поднялся в небо с аэродрома Иркутска.
Дальнейшая хронология событий была восстановлена специалистами комиссии по расследованию причин катастрофы со скрупулезной точностью:
- 3 секунды после взлета, высота 5 м — помпаж и отключение двигателя №3.
- 9 секунд после взлета, высота 22 м — штатная остановка двигателя №2.
- 11 секунд после взлета, высота 66 м – помпаж двигателя №1.
Рост угловой скорости и угла атаки не превышал допустимых значений, но вследствие резкой потери тяги после остановки трех из четырех двигателей, Ан-124 начал крен влево и резкое снижение с одновременной потерей линейной скорости.
Стабилизировать и удержать самолет в полете, имея один рабочий двигатель, экипажу не удалось.
Гигантский самолет упал на расстоянии 1,6 км от аэродрома Иркутск-2 на городской микрорайон Авиастроитель. Основной удар пришелся на дом №45 по ул. Гражданская. Киль самолета уперся в стену дома №120 по ул.Мира, а другие крупные обломки – в здание детского дома.
Общее количество погибших в авиакатастрофе — 72 человека:
- 49 из них — стали жертвами катастрофы на земле, жители Иркутска, 15 из них – дети.;
- 15 — пассажиры «Руслана»;
- 8 — члены экипажа.
70 семей лишились жилья. В ликвидации последствий катастрофы принимали участие сотни военных и гражданских специалистов, техника спасательного центра МЧС России.
Расследование, проведенное государственной комиссией, назвало официальной причиной катастрофы самолета отказ 3-х из 4-х двигателей силовой установки.
Ситуация была осложнена тем, что бортовые регистраторы переговоров экипажа и технических параметров самолета очень сильно пострадали при пожаре. В частном порядке после завершения официального расследования, появлялись интервью, в которых военные и гражданские эксперты и специалисты высказывали различные точки зрения по поводу причин отказа двигателей «Руслана» после взлета.
Приводимые ниже факты являются неофициальными и не могут использоваться в качестве выводов о степени виновности производителя, экипажа либо технического персонала:
- перегрузка самолета перед вылетом с аэродрома Иркутска.
- нарушение работы одной из бортовой систем вследствие использования одним из пассажиров запрещенных электронных устройств.
- превышение количества 9 воды в авиационном керосине и, как следствие – появление льда и отказ топливных фильтров турбореактивных двигателей.
В 1999 году на месте падения «Руслана» в Иркутске была освящена церковь Рождества Христова, возведенная в память о жертвах ужасной катастрофы.
Тактико-технические характеристики
Основные эксплуатационные параметры, которыми обладает Ан 124 «Руслан»:
| Максимальный взлётный вес | 405 тонн |
| Вес пустого самолета | 173 тонны |
| Запас горючего во внутренних баках | 213,714 тонны |
| Длина самолета | 69,1 м |
| Высота | 20,78 м |
| Размах крыла | 73,3 м |
| Скорость | 865 км/ч – максимальная, 800 км/ч – крейсерская |
| Дальность полета | 7 500 км с грузом 80 тонн, 4 800 – с грузом в 120 тонн |
| Практический потолок | 11 600 м |
Максимальная грузоподъемность «по паспорту» составляет 120 тонн, однако на практике самолет перевозил иногда и 132 тонны. Кроме того, необходимо учитывать, что если для C-5 Galaxy максимальная разрешенная масса «моногруза» составляет 50 тонн, то «Руслан» может перевозить столько же без получения специального разрешения. При оформлении этого документа допустимый вес «моногруза» достигает 120 тонн.
Еще один «негабаритный» груз доставлен по назначению
Достоинства и недостатки
Основным преимуществом «Руслана» была и остаётся его уникальная грузоподъемность в сочетании со способностью перевозить крупногабаритные предметы.
Есть и другие достоинства:
- Простота пилотирования. Для такой огромной машины это очень ценная характеристика. Летчики особо о приземления на массивные шасси;
- Хорошо продуманная внутренняя компоновка, наличие удобных для погрузки и выгрузки люков;
- Наличие системы «подгибания» шасси;
- Высокий уровень надёжности всех бортовых систем.
Во многих случаях обеспечить скоростную доставку грузов способен только «Руслан» . Не случайно этот самолет был привлечен для выполнения заданий Организации Объединенных Наций.
Недостатков у Ан-124 два. Первый из них – высокая стоимость перевозок, по сравнению с транспортными версиями Boeing 747. Из-за этого «Русланы» применяют лишь в тех случаях, когда требуется погрузка с использованием рампы: на это «Боинги» просто неспособны. Второй недостаток – явно устаревшее оборудование пилотской кабины, не отвечающее требованиям сегодняшнего дня.
Модификации Ан-124
Ан-124-100М-150 – модификация с увеличенной до 150 тонн грузоподъемностью
Вариантов у самолета «Руслан» сравнительно немного:
- Ан-124. Исходная модификация, предназначавшаяся для советской военно-транспортной авиации;
- Ан-124-100. «Демобилизованный» вариант самолета. Используется в коммерческих целях. Внесены изменения в бортовое оборудование, в частности, модернизирован пилотажно-навигационный комплекс, использованы приборы с американской системой измерения (скорость – в узлах, высота – в футах);
- Ан-124-100М. В состав экипажа этого варианта «Руслана» входит не 6 человек, а только 4. Сокращение достигнуто благодаря усовершенствованию бортовой электроники;
- Ан-124-100М-150. Модификация самолета с увеличенной до 150 тонн грузоподъемностью. Существует также вариант 124-100-150 с прежним составом бортового оборудования.
Модернизация «Руслана» до уровня 124-100М была осуществлена только в российской военно-транспортной авиации. Всего имеется 22 такие машины. Перспективы дальнейшего развития самолёта остаются туманными, в том числе и из-за напряженных отношений с Украиной.
ПД-35 и все-все-все
В 2016 году, однако, ситуация изменилась. В рамках разработки совместного российско-китайского широкофюзеляжного самолета CR-929 в России началось проектирование двигателя сверхбольшой тяги ПД-35, при этом специалисты с самого начала отмечали, что этот проект рассматривается как перспективный с точки зрения оснащения новых транспортных самолетов — неважно, именно ли ПД-35, или его вариантом с иными цифрами тяги. В разработке ПД-35 планируется использовать задел, полученный при создании двигателя среднего класса тяги ПД-14, который сейчас проходит летные испытания, а также технологии, полученные при создании нового поколения двигателей для боевых самолетов.
Руслан_3
Двигатель среднего класса тяги ПД-14
Фото: commons.wikimedia.org/Vitaly V. Kuzmin
В 2022 году появилась информация о выделении на НИОКР по проекту ПД-35 64,3 млрд рублей до 2023 года, что говорит о достаточно серьезном подходе к проекту. Общий объем инвестиций должен составить 180 млрд, при этом основная их часть придется уже на середину и вторую половину 2020-х годов, когда новый двигатель будет запущен в серию.
Первый модернизированный Ил-76МД-М передали Минобороны России
С точки зрения перспектив возобновления в России производства сверхтяжелых военно-транспортных самолетов двигатель является ключевым объектом, и от успеха работ по нему будет зависеть успех проекта в целом.
