Чет или нечет? //16.11.2005

  • Версия для печати
  • Код для блога
  • Share This!
  • Двухмоторные самолеты и их место в деловой авиации Ох уж этот человеческий скептицизм! Воспитанный в каждом из нас трудностями жизни, он заставляет делать запасы на черный день, дублировать все, что только можно. В технике принцип дублирования воплощен особенно рельефно: все то, что в случае отказа создаст реальную опасность, должно существовать как минимум в двух экземплярах.

    И если отказ автомобильного мотора, как правило, не приводит к катастрофе, то отказ двигателя самолета, мягко говоря, очень и очень неприятен: самолет к обочине не притрешь. Так что же – умножать один двигатель на два? Попробуем. И посмотрим, что получится.


    Истоки
    Многомоторные самолеты появились еще на заре эпохи авиации как ответ на низкую надежность двигателей того времени. Поначалу конструкторы не решались ставить моторы в ряд на крыле: смущало то обстоятельство, что при отказе одного из моторов неизбежно возникнет разнотяг, и самолет войдет в неуправляемую спираль. Гордиев узел сомнений разрубил наш соотечественник Игорь Сикорский, в 1913 году построивший самый большой для тех лет аэроплан «Русский витязь», в окончательном варианте оснащенный четырьмя моторами, установленными в ряд на нижнем крыле. При отказе даже двух моторов с одной стороны невиданный самолет уверенно держался в воздухе и мог разворачиваться. Создание «Русского витязя» и следует считать отправной точкой истории многомоторных самолетов.
    Наиболее бурно винтовая авиация развивалась в период между двумя мировыми войнами. Именно в это время в основном сформировался облик винтового самолета, мало менявшийся за последующие десятилетия. И если по окончании Второй мировой винтовые машины уступили пальму первенства реактивным и страсти несколько поутихли, то в 20-30-е годы имел место настоящий бум: самолеты морально устаревали за какие-то 5-10 лет, быстро превращаясь из неуклюжих деревянных «нетопырей» в стремительных цельнометаллических красавцев. При этом военная тема играла столь главенствующую роль в создании летательных аппаратов, что даже легкие самолеты авиации общего назначения неизбежно равнялись на «старших братьев», стремясь летать как можно быстрее. И коль скоро успех в деле покорения рекордов скорости в основном зависит от мотора, конструкторы задавались вопросом: что лучше – один или два?


    А вместо сердца?
    Авиационный мотор изначально поставлен в неравное положение по отношению, например, к автомобильному, поскольку должен выжать максимум мощности из минимума собственного веса. Существование в столь тесных весовых рамках неизбежно приводит к облегчению всех деталей, относительному сокращению ресурса и весьма напряженным режимам работы – как по механическим нагрузкам, так и по теплоотдаче. Поэтому надежность двигателей долгое время была едва ли не основной головной болью авиаконструкторов. А что мы делаем, когда не уверены в надежности ответственного агрегата? Правильно, дублируем. Примерно так размышляли конструкторы 30-х годов, создавая легкие самолеты с двумя моторами. Ведь если самолет предназначен для маршрутных полетов на дальность хотя бы в 500-1000 км, то вероятность отказа теоретически возрастает, и на такой случай желательно обеспечить машине возможность долететь до ближайшего аэродрома, а не планировать на вынужденную посадку куда попало. Разумеется, поставить два мотора на очень легкий самолет проблематично (только их он и будет возить), поэтому граница целесообразности двухмоторной компоновки пролегла в районе 2-3 т взлетной массы и пассажировместимости порядка 5-6 человек (экзотика не в счет). С того времени подавляющее большинство пассажиров и частных владельцев полагало, что на одном моторе далеко не улетишь, а риск таких полетов сродни ходьбе по канату. Таким образом, класс легких двухмоторных самолетов родился и зажил своей содержательной жизнью.


    Метаморфоза
    Как известно, первый перелет в Америку через Северный полюс был совершен на одномоторном самолете АНТ-25. Комментируя свое решение лететь именно на этой машине, Валерий Чкалов сказал: «Один мотор – это сто процентов риска, два мотора – двести процентов риска.» Правоту Валерия Павловича подтвердили последовавшие события: сперва он, а затем Михаил Громов благополучно перелетели на другую сторону планеты, а о судьбе четырехмоторного ДБ-А, на котором по тому же маршруту вылетел экипаж Сигизмунда Леваневского, историки гадают до сих пор. Конечно, рекордные перелеты принципиально отличаются от полетов малой авиации, но прецедент вышел значимый, и многие призадумались. Впрочем, в тридцатые годы двухмоторные машины все равно были гораздо надежнее, поскольку двигатели того времени отличались склонностью к отказам преимущественно в длительных полетах. Но после Второй мировой войны ситуация стала меняться.
    В течение послевоенных десятилетий двигатели гражданских самолетов эволюционировали не столько даже по пути увеличения мощности, сколько в сторону повышения надежности и экономичности. Постепенно это изменило картину аварийности: моторы вели себя все более прилично, число отказов на маршруте сокращалось, но мало менялась статистика отказов, приходящихся на самый напряженный этап полета - взлет. Тут-то и возродилась проблема асимметрии тяги, которой боялись еще в начале XX века. Дело в том, что на взлете двигатели самолета создают наибольшую тягу, но скорость при этом еще мала: энергия расходуется на набор высоты. Внезапный отказ одного из двух моторов провоцирует резкий разворот, чреватый из-за малой скорости сваливанием в штопор. А в горизонтальном полете - когда двигатели работают поспокойнее, самолет летит на приличной скорости и имеет запас высоты, - этого не происходит. Реактивным самолетам делового класса изначально было легче, поскольку их двигатели прижаты к фюзеляжу и не создают большого разворачивающего момента. Одномоторному самолету при отказе на взлете тоже в чем-то проще: он теряет всю тягу, но, по крайней мере, сохраняет способность к управляемому планированию. Вот и получилось, что винтовые «двухмоторники» с их разнесенными по крылу силовыми установками в значительной мере утратили преимущество, сравнявшись по безопасности с одномоторными самолетами.


    Американское влияние
    Состояние мирового рынка легких двухмоторных винтовых самолетов делового класса долгое время определялось и определяется сегодня почти исключительной монополией США. И это неудивительно, поскольку Америка в силу ряда экономических и социальных особенностей уже в первые послевоенные годы стала лидером в области авиации общего назначения. В США были подготовлены сотни тысяч пилотов-любителей, созданы или реорганизованы для производства легких самолетов знаменитые впоследствии фирмы Cessna, Piper, Beechcraft, Mooney, Commander, Maule, которые «наштамповали» несколько десятков тысяч самолетов. Бум, связанный с легкой авиацией, длился в США до конца 70-х годов, нов 80-е правительство приняло жесткие меры по отношению к производителям самолетов в связи с высокой аварийностью, в результате многие фирмы прекратили или существенно снизили производство. Этот тяжелый период продолжался около 16 лет, до момента подписания The General Aviation Revitalization Act в августе 1994 года. Новый закон четко регламентировал правила производства легких самолетов и в значительной мере снял тяжкое бремя ответственности с авиастроителей, положив начало значительному росту производства. По данным GAMA (Ассоциации производителей самолетов авиации общего назначения), уже в 1998 году выпуск легких самолетов в США составил 2 223 машины. Из них 1 075 самолетов произведено фирмой Cessna Aircraft. Среди типов самолетов на первом месте по количеству оказались, как обычно, одномоторные с поршневым двигателем (1436 машин), далее идут самолеты с турбореактивными двигателями (416) и с турбовинтовыми (271). Двухмоторных самолетов выпустили только 98 штук.
    В 90-е годы XX века несколько оживилось производство легких самолетов в других странах, например, во Франции (Socata), Италии (Partneravia), Бразилии (Embraer), Швейцарии (Pilatus). Тем не менее, на рынке сохранилось доминирующее положение самолетов производства США из-за их значительного производства в 60-70-х годах. «Двухмоторники» представлены почти исключительно американскими машинами, в основном подержанными. Рынок этих машин достиг своей нижней границы и стабилизировался в этом положении. В чем же причина? Ответ прост: утратив преимущество в безопасности, двухмоторные самолеты сохранили более высокую, по сравнению с одномоторными стоимость эксплуатации. Ведь второй двигатель позволяет увеличить коммерческую нагрузку не более чем на треть, зато расход топлива, затраты на ремонт и техническое обслуживание силовых установок повышает вдвое, и тем самым тянет вверх стоимость летного часа. Для примера сравним двухмоторный King Air B200 и одномоторный Pilatus PC-12.

     


    Пассажировместимость, чел.

    Максимальная крейсерская скорость, км/ч

    Максимальная дальность полета (4 пасс., пилот, резерв топлива), км

    Стоимость летного часа

    King Air B200

    6

    522

    2203

    $ 494

    Pilatus PC-12

    6

    481

    2740

    $ 343


    Видно, что при сопоставимых характеристиках двухмоторный самолет обходится своему владельцу дороже. И все же «двухмоторники» существуют. Загадка? Отнюдь. Но об этом позже, а пока вернемся на время в Россию.


    Закат солнца вручную
    Как мы (и не только мы) уже неоднократно писали, развитие авиации общего назначения в нашей стране происходило в постоянных попытках вырваться из-под тотального контроля государства. Свойственная советской гражданской авиации гигантомания практически исключала столь же эффективную, как на Западе, эксплуатацию легких самолетов, которые просто не вписывались в громоздкие структуры ГВФ и «Аэрофлота». Массово эксплуатировавшиеся на местных воздушных линиях чешские «двухмоторники» L-410 не отвечали концепции деловой авиации, поскольку летали в обычном режиме, по расписанию. За долгие десятилетия в этом мраке были только два просвета. Первый из них связан с созданием в ОКБ Антонова легкого двухмоторного 6-местного самолета Ан-14 «Пчелка». Главным назначением «Пчелки», приспособленной для коротких посадок на неподготовленные площадки, должна была стать оперативная доставка сельскохозяйственных начальников в любую точку обширных колхозных или совхозных угодий. Директора и председатели приняли идею с восторгом, но с самого «верха» прозвучал грозный окрик: «Отставить! Что это еще за плантаторы на самолетах?» В результате перспективная идея была загублена на корню, а из небольшого количества выпущенных «Пчелок» на сегодняшний день сохранились всего несколько экземпляров, давно списанных и восстановленных до летного состояния энтузиастами.
    Вторая попытка государства все же как-то следовать в русле мировых тенденций связана с чешским 5-местным самолетом «Морава». Собственно, самим своим появлением легкий двухмоторный самолет Let L-200 Morava обязан советскому заказу: «Аэрофлот» возжелал наконец-то обзавестись машиной, пригодной для эксплуатации на местных воздушных линиях в режиме аэротакси. Неслыханно! До 1968 года чехословацкие товарищи построили около 1000 «Морав», не менее 400 из которых достались «Аэрофлоту». Поначалу перспектива казалась белой и пушистой: отряды на «Моравах» были организованы в Быково и Самаре, Ростове-на-Дону и Виннице, в Киеве и даже на Чукотке. Объемы перевозок росли, давняя мечта советского человека о доступном и комфортабельном «небесном автомобиле» начала сбываться. Но бутерброд, как часто бывает, упал маслом вниз, и причина оказалась именно в масле: ну не нравилось чешским моторам «Вальтер» отечественное МС-20! Заправляли «Моравы» тоже по-фронтовому – смесью бензинов Б-70 и Б-91. У нас не побалуешь! В результате износ моторов усилился, ресурсы ограничили, и при интенсивной эксплуатации они «тикали» удручающе быстро. Дальше – больше: начались отказы, произошли одна или две катастрофы. Не видя (или не желая видеть) иного выхода из ситуации, МГА приняло решение прекратить эксплуатацию L-200, а весь парк списать и утилизировать. Что и было геройски исполнено к концу 70-х.
    Второе пришествие «Моравы» состоялось в конце 90-х годов, и теперь их в России уже семь. Возрождение канувшей было в лету «Моравы» – факт отрадный, хотя бы потому, что машина эта уникальна: будучи единственным в мире двухмоторным самолетом с кабиной автомобильного типа, она не знает конкурентов. К числу несомненных достоинств самолета можно отнести удачное сочетание скорости, дальности полета и пассажировместимости, а также неприхотливость и высокую надежность - если не лить сомнительное масло и не разбавлять бензин по методу незабвенного Василия Алибабаевича. Большинство «Морав» успело вылетать только по половине ресурса, а наличие за рубежом немалого их числа (только в Чехии больше двух десятков) дает основания полагать, что отличный маршрутный самолет займет достойное место в русском небе.


    Психология душевного комфорта
    Бросив взгляд на историю и нынешнее состояние дел в стане двухмоторных деловых самолетов, вернемся к самому главному вопросу – а почему же они до сих пор популярны? Ответ в нас с вами. Пассажирский самолет создан для пассажира – существа, мало искушенного в технических аспектах авиации. К тому же подавляющее большинство людей так или иначе склонны к аэрофобии, и даже те, кто любит летать, в глубине души прячут естественный страх перед безопорным пространством. Что поделать – не создан человек для полета, и даже самая горячая любовь к небу в немалой степени поддерживается сформировавшейся привычкой, знаниями и волевым усилием. Поэтому вопрос наличия на самолете более чем одного двигателя почти все пассажиры считают принципиально важным. Это можно понять, видя, как тревожно прислушиваются пассажиры одномоторного самолета, уловив изменение звука работы единственного двигателя. Особенно неприятно это чувство над горами и городами, лесами и морями, оставляющими мало надежд на благополучный исход вынужденной посадки. Объяснение технической сути процесса слабо помогает в этом отношении, ведь взлет – процесс хоть и потенциально менее безопасный, но скоротечный, и пережить его психологически намного проще. Гораздо труднее всю дорогу гнать от себя дурные мысли и прислушиваться. Именно в этих тонкостях человеческой натуры кроется причина сохраняющейся популярности двухмоторных самолетов. Попробуйте доказать, например, вашей жене, что летать на одном моторе не менее безопасно, чем на двух, – и она решит, что вы ее просто успокаиваете.
    То, что свойственно одному человеку, обычно присуще и обществу. А оно склонно регулировать свою безопасность на административном и законодательном уровне. Поэтому многие крупные компании, регулярно пользующиеся услугами деловой авиации, разрабатывают собственные правила, регламентирующие взаимоотношения с авиаперевозчиками и, в том числе, вопросы безопасности полетов. Очень и очень часто в подобных правилах четко прописано, что перевозка сотрудников может осуществляться только на двухмоторных самолетах. Примеру корпоративных потребителей услуг деловой авиации иногда следуют и государственные структуры, устанавливающие правила игры уже не только для себя, но и для остального подвластного населения. Например, в России полеты одномоторных самолетов над городами и разного рода наземными объектами в ряде мест безоговорочно запрещены, а в остальных случаях требуют специального разрешения. Учитывая косность отечественных чиновников, а также тот факт, что многие аэропорты давно «вросли» в города, проблема видится довольно досадной. Досадной для тех, кто летит на одном моторе.
    Если же вновь коснуться технических тонкостей, то нельзя не упомянуть об одном из главных принципов авиационной безопасности: благополучный исход любого полета на девять десятых закладывается на земле. Современные авиационные двигатели крайне редко отказывают неожиданно: обычно они заранее предупреждают о плохом самочувствии изменениями параметров работы, которые можно отследить по показаниям многочисленных приборов. Так что, если двигатель все-таки отказал на взлете, значит, самолет плохо подготовили к полету и недостаточно внимательно провели обязательные контрольные проверки. Многое зависит и от квалификации летчика, его умения вовремя фиксировать изменения параметров полета, после чего быстро и правильно реагировать на них. Впрочем, эти правила относятся не только к двухмоторным самолетам, а к авиации вообще. Небо чаще всего наказывает именно за пренебрежение мелочами.


    Вердикт
    Итак, вникнув в, прямо скажем, непростую суть двухмоторного самолета, сделаем неизбежный вывод: наличие двух моторов делает самолет неподходящим для начинающих, но весьма привлекательным для тех, кому предстоит летать на большие расстояния с мнительными пассажирами на борту. Даже если и случится неприятность с техникой, то взлететь вы успеете, а вернуться на одном моторе можно и с полпути. Что особенно важно, если учесть, что летать вам предстоит не над Аризонской пустыней, а, видимо, в России, где под крылом самолета о чем-то поет зеленое море тайги или очередной мегаполис. Только не разворачивайтесь в сторону отказавшего двигателя! Впрочем, это вам инструктор объяснит.
    Дороговато? Да, недешево. Но авиация вообще не бывает дешевой (а если и бывает, то это неправильно и опасно). Согласитесь: разве цена комфортного полета, эксклюзивной крылатой машины и престижа ее владельца может исчисляться в копейках? Есть еще одно решение: заставьте свой самолет зарабатывать деньги, и он «напечатает» их вам больше и быстрее, чем одномоторный собрат. Проверено на практике. Собственно, так и поступают в большинстве случаев владельцы двухмоторных самолетов, поскольку серьезная техника должна эксплуатироваться, а не стоять, как бронепоезд на запасном пути.
    Вот, пожалуй, и все, что мы имели сказать по данному пункту повестки дня. Увидимся на аэродроме!

    Александр Швыдкин

    Rambler's Top100