SSJ-100-весовое совершенство самолета. Kак обстоят дела.

Погосян М. А. [ныне ректор МАИ] рассказывает президенту РФ Путину В. В. о преимуществах своего детища-самолета SSJ-100.
B этой статье поразмышляем о весовых характеристиках самолета SSJ-100. Много очень написано что самолет сильно "'перетяжелили",'якобы вес конструкции самолета вырос на 3 тонны в процессе разработки и производства. Давайте проанализируем: я сначала предлагаю самим поразмышлять и кое-что посчитать, а потом послушать разработчиков самолета SSJ-100, что они скажут по этому поводу.


B предыдущей статье "'SSJ -100-отличная аэродинамика и наилучший комфорт"' мы выяснили, что у SSJ-100 самый короткий и толстый фюзеляж, чем у его конкурентов CRJ1000 и ERJ 190 [ Ан-148 не в счет-у него меньшая пассажировместимость]. Теперь вспомним физику: у более короткого и толстого фюзеляжа против длинного и тонкого ( "'cарделька"' против "'cосиски" ) больше строительная высота и меньше длина балки, что позволяет сделать обшивку и продольный набор фюзеляжа « cардельки» тоньше, и, соответсвенно, легче. Это простой сопромат. В «сардельке » более эффективно работает наддутая обшивка. Это простой строймех. Короткий фюзеляж позволяет иметь более короткое шасси и, соответственно, более легкое при сохранении одинакового угла касания хвостовой пятой. Все это позволяет сделать весовую отдачу лучше чем у конкурентов. Отдельно скажу об Ан-148: это высокоплан, у которого шасси убираются в фюзеляж. На крыле висят 2 тяжелых двигателя [крыло не разгружается в полете] и поэтому его нужно делать крепче, чем у низкоплана. Все это давит на фюзеляж и нужно усиливать силовой набор фюзеляжа. Все это значительно увеличивает вес и ухудшает весовые характеристики высокоплана Ан-148 [видно ниже в таблице]. Также у SSJ-100 наибольшая удельная нагрузка на крыло по сравнению с другими самолетами его класса [маленькая площадь крыла], что тоже не способствует набиранию лишнего веса.
Теперь рассмотрим весовую культуру оборудования [начинки] самолета SSJ-100. Мы знаем, что многие системы [авионика, система вентиляции и тд] и комплектующие [те же сидения для пассажиров и пилотов и тд ]производятся за рубежом признанными мировыми производителями и также поставляются конкурентам SSJ-100. То есть в этом отношении российский самолет "'перетяжелен"' настолько, насколько и его конкуренты.
Посчитаем для интереса сколько кг веса пустого самолета приходится на 1-го пассажира, массу пустого самолета разделим на максимальное количество пассажиров [количество пассажиров и дальность рассматриваемых самолетов приблизительно одинаковые]:
Ту-334: 28900кг/102пасс=283.33кг/пасс; дальность 3150км
Ан-148-100B : 22490кг/83пасс=270.96кг/пасс; дальность 3500км с 75 пассажирами
ERJ 190: 27837кг/114пасс=244.18кг/пасс; дальность 4537км
SSJ-100-95B и LR: 24250кг/108кг=224.5; дальность 3048 км для версии LR 4578км
CRJ 1000: 23188кг/104пасс=222.96кг/пасс; дальность 3056км Ну и для интереса Як-42: 33500кг/120пасс=279.16; дальность 2000км
Ту-134Б -3: 27960кг/80пасс=349.5кг/пасс; дальность 2020км Последние два самолета в расчет не берем, это старшее поколение-ветераны, и чтобы им пролететь 3000км надо уменьшить количество пассажиров и этот показатель у них будет еще хуже.
Теперь посчитаем долю веса пустого самолета в максимальном взлетном весе в %. Определим "'весовую культуру"' планера:
ту-334: 28900кг/47900кг=0.603%
ан-148-100в: 22490кг/41550кг=0.541% [сомневаюсь, но такие веса в справочниках]
erj 190: 27837кг/51800кг=0.537%
ssj-100-95в: 24250кг/45880кг=0.528%
crj 1000: 23188кг/41640кг=0.556%
Ну и для интереса, як-42: 33500кг/57500кг=0.582%
ту-134: 27960кг/47600кг=0.587% У последних 2х самолетов дальность полета меньше ~33% [ветеранам простительно].
И что мы видим SSJ-100 немного уступает CRJ 1000 по количеству веса самолета на 1-го пассажира [диаметр фюзеляжа CRJ 1000 значительно меньше чем у SSJ-100: [2.55м против 3.24] и лучший в доле веса пустого самолета в максимальном взлетном. Я вижу довольно неплохие весовые характеристики. Конечно все это условно, но в принципе дает наглядную картину. Замечу что в СССР была самая лучшая школа "'прочнистов'' в мире, это и Запад признавал. Я даже слышал поговорку: "' Идеальный самолет-планер русский, мотор английский, авионика американская"'.
A что же нам скажут сами разработчики самолета SSJ-100 по поводу перевеса самолета. Постараюсь изложить кратко и понятно.
С момента старта Программы в 2001 году спецификации менялись неоднократно, с учётом требований и пожеланий авиакомпаний и по мере уточнения проектируемых характеристик двигательной установки и планера самолёта.В частности, в Спецификациях А и В (2004 год) расчётный вес пустого самолёта SSJ-100-95 составлял 23000 кг, расчётный вес снаряжённого самолёта 24480 кг, а максимальный взлётный вес составлял 42520 кг SSJ-100-95B и 45880 кг SSJ-100-95LR.
Однако по результатам предварительных тестов силовой установки самолёта была выявлена возможность увеличить тягу силовой установки до 8400 кг, что дало бы возможность увеличить максимальную взлётную массу самолёта при уже существующем размере крыла с 45880 кг до 49450 кг. Это дало бы возможность существенно увеличить полезную нагрузку и дальность, и, соответственно, улучшить характеристики самолёта.
Было принято решение усилить конструкцию самолёта для достижения необходимого ресурса при увеличении максимальной взлётной массы.Расчётные весовые характеристики предусматривали увеличение веса пустого самолёта до 24250 кг и веса снаряжённого самолёта до 25830 кг. Было принято решение версию с максимальной взлётной массой 45880 кг сертифицировать как базовую версию (SSJ-100-95B), с последующей сертификацией форсированного варианта силовой установки и версии самолёта с увеличенной дальностью SSJ-100-95LR.
Характеристика SSJ-100-95B 2004 год 2007 год
вес пустого OEW,кг 23,000 24,250
максимальный взлетный MTOW, кг 42,520 45,880
Характеристика SSJ-100-95LR 2004 год 2007 год
вес пустого OEW, кг 23,000 24,250
максимальный взлетный MTOW, кг 45,880 49,450

Но это по планам, а в реальности вес серийных машин отличается в большую сторону, для примера вес серийного самолета №95014
вес конструкции, кг
спецификация 2004 года 23,000
вес усиленной конструкции 2007 года 24,250
реальный вес 24,731
перевес к планам 2004 года +1,731
перевес к планам 2007 года + 481
Как видно, вес конструкции №95014 больше, чем расчетный вес 2007 года на 481 кг (и больше чем расчетный вес 2004 г на 1,731 кг). Ни о каких 3-х тоннах и речи нет. При этом максимальный взлетный вырос на 3,360 кг (в версии LR даже на 3,570 кг).Это означает, что самолет может взять на полторы тонны больше полезной нагрузки, и имеет лучшую диаграмму загрузка-дальность. Новый самолет может лететь и на региональные, и на магистральные дальности. Авиакомпании получают более гибкий инструмент. Скажем, самолет спецификации 2004 года из Еревана в Мадрид просто не долетел бы.Увеличение максимального взлетного веса (при меньшем увеличении веса конструкции и сохранении ЛТХ) является благом, к которому стремятся все авиапроизводители.Первые серийные всегда тяжелее последующих - у всех производителей. Например, Боинг 787 получился тяжелее на 10 тонн, Ту-334 был перетяжелён на 4 тонны, ту-204 и тд)
И все производители работают над тем, чтобы привести вес серийных к расчетному. Боинг 787, например, должен "потерять в весе", начиная с 55-й машины.
Свой вклад в увеличение веса внесли и поставщики практически всех систем, а не только планер. Однако даже сейчас Суперджет-100 легче, чем его главный конкурент Эмбрайер-190, более чем на тонну.
Eще приведу выдержку из интервью заместителя главного конструктора по аэродинамике ГСС А. В. Долотовского:
…. "'Уже везде нас прополоскали за то, что наш аэроплан получился несколько тяжелее, чем закладывали изначально. Да это так. Действительно вес пустого снаряженного самолета увеличился на 12%, это практически 3 тонны. И эти тонны нам пришлось перенести из веса пустого во взлетный, для того, что бы заявленные 3 тысячи км дальности мы накрывали, как и обещали для базовой модели. Дело в том, что при проектировании нашим Главным конструктором Юрием Викторовичем Ивашечкиным были заложены проектные резервы, которые и позволили нам сохранить характеристики базовой модели, несмотря на увеличение веса пустого самолета.
Кстати, это увеличение веса оказало мизерное влияние на экономику, так как в основном, для плеча в 500 морских миль, влияние увеличения веса пустого на 12% на топливо на рейс составляет менее 4%. Это происходит из-за того, что при полетах на коротких маршрутах весовая составляющая топлива на крейсере сопоставима с топливом, которое расходуется, суммарно, на взлет, набор, снижение и посадку. А эти составляющие не изменяются при увеличении веса пустого. На крейсере же себе увеличение веса пустого дает ухудшение расходов в пропорции примерно 0.5% топлива на 1% веса, т.е. 11% перерасхода топлива о которых я читал в прессе - не что иное как спекуляция. Фактически же, по нашим оценкам мы на серийных машинах имеем преимущество по топливу на рейс перед EMB-190 чуть больше 2%, а если сравнивать с А319 – то более 12%, с одинаковой загрузкой, разумеется"'.
И еще цитирую:"'…у нас на статической машине крыло сломалось при 99% расчетной нагрузки и это великолепный результат работы прочнистов и конструкторов. Чтобы там не говорили, что самолет получился тяжелым, наоборот, ОН ПОЛУЧИЛСЯ ЛЕГКИМ. Он легче всех своих конкурентов, даже физически (EMB-190 тяжелее на 700 кг), а если учитывать больший размер нашего фюзеляжа, то, в удельном отношении, - еще легче"' . Проблема в том, что из-за недостатка информации начинаются разные домыслы, сплетни и просто ошибочные высказывания. Даже такой известный авиаэксперт, главный редактор авиапортала Аvia.ru Р. В. Гусаров высказывал ошибочные утверждения по самолету SSJ-100. Я не думаю, что этот человек выполнял чей-то заказ по дискредитации российского самолета, но из-за нехватки достоверной информации получаются такие казусы. Я думаю надо было бы ГСС "'Сухой'" опубликовать книгу или разместить в интернете все данные о своем детище SSJ-100, этим самым предотвратив все недоразумения и домыслы оппонентов.
И подведем итог, процитирую для начала знакомого авиаконструктора: "' Суперджет-100 самолёт хороший, не супер, но на уровне. Конечно, в 21 веке можно было сделать лучше. Можно было сделать крыло углекомпозитным. Специалисты и опыт в ОКБ Сухого были. Но Погосян от этого "риска" отказался. Могли сделать самолёт недосягаемых для Аэробуса и Боинга характеристик, но вместо Су Асланыч обратился к Ту'". Я слышал еще и то что SSJ-100 это как подготовительный этап [наработка технологий, создание современной производственной базы]перед разработкой МС-21. В принципе получилось довольно хорошо [мое мнение]. Российская самолётостроительная, школа основанная на базе советской, ещё сохранила способность разрабатывать самолёты весьма высокого уровня.
P.C.B приведенных в статье цифрах могут быть неточности по разным причинам [производитель увеличил максимальную взлетную массу; в источниках информации путаница- вес пустого или снаряженного и тд]. Hо главное, я хотел наглядно показать что SSJ-100 отнюдь не хуже зарубежных самолетов его класса. Другие мои публикации вы можете посмотреть на канале: сергей СМИРНОВ

https://zen.yandex.r…mpaign=dbr