Опытные образцы

Всего в программе сертификационных испытаний МС‑21‑300 планируется задействовать по крайней мере четыре летных экземпляра самолета, а также образцы для статических и ресурсных испытаний. В дальнейшем к ним могут добавиться два летных экземпляра МС‑21‑200.

Сборка первого летного образца МС‑21‑300 (самолет №0001) на Иркутском авиационном заводе завершилась весной прошлого года, и 8 июня 2016 г. состоялась торжественная церемония его выкатки. После этого машина поступила на наземные испытания и отработку бортового оборудования. К концу минувшего года фюзеляж самолета был проверен на герметичность, завершился монтаж всего оборудования и систем бортовых измерений, велась отработка самолетных систем и оборудования под током. Во второй половине декабря в цеху окончательной сборки Иркутского авиазавода с участием специалистов ЦАГИ приступили к частотным испытаниям полностью укомплектованного самолета №0001.

Главная цель частотных испытаний – исключить возможность возникновения опасных аэроупругих резонансных колебаний конструкции самолета в полете. Для их проведения специальное управляемое компьютерными системами оборудование генерирует колебания основных элементов планера – крыла, фюзеляжа, мотогондол, горизонтального оперения и киля, что позволяет определить собственные частоты колебаний конструкции и уточнить критическую скорость флаттера, а также проверить влияние системы управления самолета на колебания элементов планера, которые будут возникать в полете.

Вторым летным экземпляром МС‑21‑300 должен стать самолет №0003. В декабре прошлого года на Иркутском авиазаводе велась сборка его фюзеляжа. На летные испытания его планируется передать в 2017 г. Позднее к полетам присоединится третий летный образец (№0004), изготовление узлов и агрегатов которого уже полным ходом идет в Ульяновске и Иркутске, а затем и четвертый (№0006). Согласно размещенным на портале zakupki.gov.ru планам закупок корпорации «Иркут» на 2017 г., планируется также изготовление опытных летных образцов №0007 и №0011 (экземпляр №0002 предназначен для статических, а №0005 – для ресурсных испытаний).

Статиспытания

Для проведения статических прочностных испытаний построен второй опытный образец МС‑21‑300 – самолет №0002. Сборка его фюзеляжа на Иркутском авиазаводе была завершена минувшим летом, и 12 августа 2016 г. он был доставлен на борту тяжелого транспортного самолета Ан‑124‑100 «Руслан» в подмосковный Жуковский и поступил в ЦАГИ. Здесь в декабре прошлого года была завершена сборка его планера: к фюзеляжу пристыковали консоли крыла и хвостовое оперение, велись работы по подготовке к комплексным прочностным испытаниям – устанавливались специальные средства измерений и устройства для нагружения. 

Суть статических прочностных испытаний сводится к созданию нагрузок на конструкцию самолета, эквивалентных действующим на всех режимах полета, с регистрацией ее напряженно-деформированного состояния. На первом этапе планер будет испытан до эксплуатационных нагрузок (максимально возможных на самолете в реальных полетах). Затем прочность конструкции будет исследована при нагрузках, превышающих эксплуатационные. Необходимый уровень прочности самолета и безопасности его полета будет подтвержден при условии, что конструкция выдержит эти нагрузки. У ЦАГИ имеется богатый опыт проведения подобных испытаний. Аналогичным образом в статическом зале института в свое время уже были испытаны планеры самолетов Ту‑204, Ту‑334, Ил‑114, SSJ100, вертолета Ми‑26, возвращаемого орбитального корабля «Буран» и др.

Стоит заметить, что до начала статических испытаний полноразмерного МС‑21‑300СИ №0002, на ранних этапах реализации программы МС‑21, в ЦАГИ уже прошли проверку несколько сотен конструктивно-подобных образцов, имитирующих работу основных силовых элементов конструкции. Полученные результаты позволили успешно провести испытания ряда натурных агрегатов самолета, а также четырех прототипов кессона крыла. Так, уже завершены испытания на статическую прочность композитных кессонов киля и стабилизатора, носового отсека фюзеляжа, опор шасси, агрегатов механизации крыла и оперения: закрылков, элеронов, воздушных тормозов, интерцепторов, рулей высоты и направления. Продолжаются испытания полноразмерного кессона крыла.

В рамках повторно-статических (ресурсных) испытаний в ЦАГИ в настоящее время проходят проверки отсек и конструктивно-подобные панели фюзеляжа. Ресурсные испытания позволяют спрогнозировать поведение конструкции при повторяющихся нагрузках, характерных для типовой эксплуатации самолета. В этих работах, помимо ЦАГИ, задействуется также рижское предприятие «Авиатест». К концу прошлого года в ходе ресурсных испытаний отсек цилиндрической (регулярной) части фюзеляжа успешно выдержал уже 47 тыс. циклов нагружения (каждый из которых соответствует одному реальному полету), а хвостовой отсек фюзеляжа – 240 тыс. циклов. Ресурсные испытания продолжаются. Позднее на них поступит специально построенный полноразмерный ресурсный образец самолета – МС‑21‑300РИ №0005.

Кроме того, проводятся испытания на стойкость конструкции лайнера к внешним воздействиям. Так, уже успешно завершены испытания на столкновение с птицей на максимальной скорости носовой части фюзеляжа и киля. Ведется подготовка испытаний на птицестойкость стабилизатора. На стендах с положительным результатом завершены сертификационные испытания лобового остекления, радиопрозрачного носового обтекателя и створок передней опоры шасси на прямое воздействие молнии и статического электричества. Готовятся климатико-прочностные испытания на статику и ресурс агрегатов механизации крыла и хвостового оперения.

Стендовая отработка

Натурной отработке бортовых систем и оборудования в составе опытных образцов МС‑21 предшествовал огромный объем исследований на более чем сотне специальных стендов (включая четыре интеграционных) в корпорации «Иркут», ГосНИИАС и ряде других организаций. 

Так, на стенде гидросистемы и механизмов с полунатурным моделированием комплексной системы управления и системы управления общесамолетным оборудованием (ГМ-КСУ) «Железная птица» в ГосНИИАС уже завершен первый этап испытаний функционирования шасси МС‑21 – отработаны его выпуск, уборка и управление передней опорой. Идет тестирование комплексной системы управления и гидросистемы.

На стенде системы электроснабжения (СЭС) выполнен полный объем функциональных испытаний штатной работы системы электрооборудования в обеспечение первого полета. Завершаются испытания по отработке отказов и нештатных ситуаций. 

На стенде электронного и полунатурного моделирования комплексной системы управления (КСУ) выполнен полный объем исследований по разработке и оценке летчиками-испытателями алгоритмов и аппаратуры вычислителя и органов ручного управления самолетом и двигателями при имитации полетов по программе раздела «Полет» российских Норм летной годности АП‑25. Выполняется независимое тестирование реального вычислителя управления полетом и подготовка экипажей к первому вылету.

На комплексном стенде бортового оборудования (КБО) «Электронная птица» в ГосНИИАС отрабатывается интеграция всех электронных бортовых систем самолета. На стенде прототипирования в составе «Электронной птицы» ведется разработка и сопровождение общей идеологии индикации и сигнализации в кабине экипажа МС‑21.

Летные испытания и сертификация

Все результаты предварительных наземных испытаний, проводимых на опытных образцах самолета и многочисленных стендах в корпорации «Иркут», ЦАГИ, ГосНИИАС и на других предприятиях – участниках программы, к марту 2017 г. должны быть представлены в Методический совет ЛИИ им. М.М. Громова, который, оценив их, выдаст заключение о готовности самолета к летным испытания и возможности выполнения первого вылета МС‑21‑300 №0001. 

Первые рулежки и скоростные пробежки, а затем первый полет и начальный этап летных испытаний первого и последующих опытных образцов МС‑21 будут выполняться на аэродроме Иркутского авиационного завода корпорации «Иркут». Основной же объем летных сертификационных испытаний самолета будет проводиться на базе Летно-испытательного и доводочного комплекса ОКБ им. А.С. Яковлева в Жуковском, где в настоящее время в специально построенном новом ангаре разворачивается комплекс обработки полетной информации.

Согласно размещенному корпорацией «Иркут» в декабре 2016 г. на официальном сайте госзакупок (zakupki.gov.ru) запросу предложений по страхованию летных испытаний МС‑21, всего в течение трех лет (в 2017–2019 гг.) на четырех опытных образцах МС‑21‑300 планируется выполнить в Иркутске и Жуковском более 1700 испытательных полетов. Как заявлял ранее журналистам вице-президент корпорации «Иркут» по маркетингу и продажам гражданской авиационной техники Кирилл Будаев, программа сертификационных испытаний рассчитана на получение российского сертификата типа на базовую версию МС‑21 примерно через два года после выполнения первого полета. Таким образом, если все пойдет по плану, сертификацию МС‑21‑300 можно ожидать в 2019 г. 

Заявка на сертификацию МС‑21‑300 была подана корпорацией «Иркут» в Росавиацию (Авиарегистр РФ) в июле 2016 г. (ранее, с 2013 г., сертификационными работами по МС‑21 в России занимался Авиарегистр МАК). А в октябре 2016 г. компания подала документы на валидацию будущего российского сертификата типа Европейским агентством авиационной безопасности EASA.

Двигатель PW1431G-JM тягой 14,3 тс для самолета МС‑21‑300 уже сертифицирован Федеральной авиационной администрацией США (FAA) – сертификат типа на него выдан компании International Aero Engines (IAE, совместное предприятие американской Pratt & Whitney, японской JAEC и германской MTU) 6 мая 2016 г. В сентябре 2016 г. американский сертификат на PW1431G-JM (наряду с девятью вариантами модели PW1100G-JM для самолетов семейства А320neo) был валидирован в России Авиарегистром МАК, выдавшим сертификат типа СТ361‑АД. Первые два PW1431G‑JM для МС‑21‑300 №0001 были поставлены в Иркутск еще во второй половине 2015 г. 

Альтернативный отечественный вариант маршевой силовой установки для МС‑21 – создаваемый Объединенной двигателестроительной корпорацией ТРДД нового поколения ПД‑14 – в настоящее время проходит масштабную программу стендовых и летных испытаний. Сертификация ПД‑14 в России запланирована на 2018 г., после чего может состояться первый полет МС‑21 с такими двигателями. Выступая с презентацией программы ПД‑14 на Международном форуме двигателестроения МФД‑2016 в апреле прошлого года в Москве, Генеральный конструктор пермского ОАО «Авиадвигатель» Александр Иноземцев заявлял, что российский сертификат типа на ПД‑14 планируется получить в апреле 2018 г., а европейский – в 2019 г. (заявка на валидацию российского сертификата в EASA к тому моменту уже была подана), при этом первый полет МС‑21 с ПД‑14, по его словам, может состояться уже в июне 2018 г.

Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 1-2/2017