ИЛ 96

В первой половине 1970-х гг., одновременно с созданием первого отечественного широкофюзеляжного самолета большой пассажировместимости Ил-86, в ОКБ имени С. В. Ильюшина развернулисьпроектно-иселедовательские работы по широкофюзеляжному дальнему магистральному пассажирскому самолету. Необходимость создания такой машины определялась постоянным увеличением объема пассажирских перевозок на авиалиниях большой протяженности как в Советском Союзе, так и во всем мире. В соответствии с ростом объема перевозок стал возрастать и парк дальних пассажирских самолетов, причем у зарубежных авиакомпаний значительную часть этого парка составили широкофюзеляжные самолеты большой пассажировместимости, которые при выполнении продолжительных дальних полетов предоставляют своим пассажирам значительно более высокий уровень комфорта, чем ранее созданные узкофюзеляжные дальние пассажирские самолеты. Кроме того, внедрение в эксплуатацию широкофюзеляжных дальних пассажирских самолетов способствовало и разгрузке аэропортов крупных городов за счет сокращения числа рейсов, уменьшения времени ожидания на взлет или на посадку при нахождении самолета, соответственно, на ВПП или в воздушном пространстве аэропорта.

Первоначально предполагалось, что отечественный дальний широкофюзеляжный самолет будет являться дальнейшим развитием самолета Ил-86 и сохранит максимально возможную конструктивную общность с ним. В соответствии с таким подходом новый самолет, получивший обозначение Ил-86Д («дальний»), имел одинаковую с Ил-86 конструкцию фюзеляжа, оперения, основных бортовых функциональных систем. Это позволяло сократить сроки создания новой машины, быстро внедрить ее в серийное производство параллельно с производством самолета Ил-86 и Упростить техническое обслуживание Ил-86 и Ил-86Д в эксплуатации. От своего предшественника Ил-86Д отличался только площадью крыла и новыми двигателями с большой степенью двухконтурности и малыми удельными расходами топлива на крейсерских режимах полета.

Анализ составляющих этого критерия показал, что наибольшее влияние на расход топлива пассажирским самолетом оказывают четыре основных фактора: уровень аэродинамического совершенства самолета, уровень его весового совершенства, уровень технического совершенства двигателей, определяемый величиной расхода топлива двигателями на крейсерском режиме полета, массой двигателя, его миделем, высотно-скоростными и дроссельными характеристиками, а также пассажировместимость самолета.

В соответствии с этим в конце 1970-х гг. был разработан проект дальнего широкофюзеляжного пассажирского самолета Ил-96 с Т-образным хвостовым оперением. В проекте использовался опыт проектирования самолетов Ил-86 и Ил-86Д. Уровень технического совершенства Ил-96 был повышен по сравнению с самолетом Ил-86Д, в основном, за счет применения нового крыла с большим удлинением и с новыми «суперкритическими» профилями, которые позволили при той же, что и у Ил-96 крейсерской скорости, соответствующей значению М = 0,8, уменьшить на самолете Ил-86 стреловидность крыла до 30°, увеличить его относительную толщину, а следовательно, и снизить массу этого крыла.

Одновременно было выдвинуто требование об оснащении двух самолетов нового поколения — дальнего Ил-96-300 и самолета средней дальности Ту-204 — единым унифицированным двигателем ПС-90 с большой степенью двухконтурности и низким крейсерским удельным расходом топлива. Двигатель был создан под руководством Генерального конструктора П. А. Соловьева и должен был иметь взлетную тягу 16 тс и удельный расход топлива 0,58 кг/(кгс’ч).

Самолет Ил-96-300 разрабатывался по техническим требованиям Министерства гражданской авиации СССР, отражающим перспективы роста объема пассажирских перевозок на дальних воздушных линиях Аэрофлота. Эти требования оказали значительное влияние на компоновочные и конструктивные особенности самолета Ил-96-300, определили его основные технические характеристики.

В соответствии с требованиями МГА самолет Ил-96-300 предназначен для перевозки пассажиров, их багажа, почты и грузов на магистральных воздушных линиях протяженностью 4000 … 11 000 км.

По своему внешнему виду Ил-96-300 напоминает Ил-86, однако в его параметры, конструкцию планера, функциональные системы, бортовое оборудование внесены, как уже отмечалось, принципиальные нововведения, реализованы новейшие научно-технические достижения. Это обеспечивает значительно большую дальность полета самолета Ил-96-300 по сравнению с другими дальними самолетами, созданными в ОКБ имени С. В. Ильюшина (рис. 15.4), и качественно новые характеристики эффективности самолета — минимальный расход топлива на пассажиро-километр у Ил-96-300 в два раза меньше, чем у дальнего самолета Ил-62М. Максимальная взлетная масса самолета Ил-96-300 практически одинакова с массой серийных самолетов Ил-86 и равна 216 т, а поднимаемая им максимальная коммерческая нагрузка достигает 40 т.

Пассажиры Ил-96-300 размещаются в фюзеляже, имеющем такой же, как и у Ил-86 наружный диаметр, равный 6,08 м, но меньшую на 5,5 м длину. Предусматриваются самые различные варианты компоновки пассажирских салонов самолета Ил-96-300: смешанные варианты на 235 и 262 пассажирских места с креслами первого класса, салонами повышенного комфорта и туристского класса; вариант на 300 пассажирских кресел туристского класса и др. Основным является вариант на 300 пассажирских мест. Кресла туристского класса выполнены в виде трехместных блоков и установлены с шагом 870 мм по девять кресел в одном поперечном ряду с двумя продольными проходами шириной 550 мм между блоками кресел. Пассажиры размещаются в двух салонах: 66 человек в переднем и 234 человека в заднем .

Для пассажирских салонов разработано мягкое, рассеянное освещение, интерьер имеет современную отделку. Салоны оснащены видеозвуковой системой, разнообразным пассажирским, буфетно-кухонным, санитарно-гигиеническим и аварийно-спасательным оборудованием. Каждое пассажирское кресло имеет регулируемую по наклону спинку и откидывающиеся подлокотники, индивидуальный столик, вентилятор, наушники для прослушивания музыкальных программ, кнопку вызова бортпроводника. Часто расположенные окна со шторками-светофильтрами предоставляют пассажирам хороший обзор. Буфетно-кухонный комплекс, расположенный на нижней палубе, и верхние буфетные стойки обеспечат пассажиров и экипаж двухразовым питанием при продолжительном полете.

На самолете предусмотрена установка восьми туалетов. Компоновка туалетов и их оборудование — такие же, как и на Ил-86. Пассажирские салоны Ил-96-300 оборудованы постоянными гардеробами, рассчитанными на эксплуатацию в летнее время года. В холодное время года в салонах будут установлены дополнительные гардеробы (на месте снятых нескольких пассажирских кресел).

Компоновка на 235 пассажирских мест отличается от основного варианта наличием двух передних салонов: салона первого класса на 22 высококомфортабельных пассажирских места с шагом установки кресел, равным 1020 мм, и салона «бизнес-класса» — делового класса на 40 пассажирских мест с уровнем комфорта ниже, чем в первом, но более высоким, чем в салоне туристского класса. Для обслуживания пассажиров первого класса и делового класса устанавливается дополнительное буфетно-кухонное оборудование на верхней палубе между помещениями двух передних салонов.

На основе обширных исследовательских и экспериментальных работ для Ил-96-300 спроектировано крыло большого удлинения с суперкритическими профилями и с вертикальными законцовками, повышающими его аэродинамическое качество. Проведены значительные работы по улучшению местной аэродинамики (сопряжению крыла с фюзеляжем, сочленению крыла с пилонами мотогондол, обтекателями рельсов закрылков), подобраны оптимальные формы мотогондол, различных надстроек. Приняты меры к уменьшению различных щелей между неподвижными и подвижными поверхностями, где возможно, щели герметизированы. Количество продольных и поперечных стыков на поверхности крыла сокращено до минимума. Крыло оснащено эффективной взлетно-посадочной механизацией, состоящей из предкрылков вдоль всего его размаха, внутреннего двухщелевого и наружного однощелевого закрылков. На крыле также установлены органы поперечного управления: внутренний элерон и интерцепторы. Внешние элероны работают только с активными системами и в поперечном управлении не участвуют.

Повышению аэродинамического качества способствует также специальная программа выработки топлива, которая предусматривает его задержку в консольных баках, что обеспечивает полет на задних центровках и уменьшает балансировочное сопротивление самолета.

Весовая эффективность пассажирского самолета во многом определяется массой планера, функциональных систем, бортового оборудования и комплектующих изделий, зависящей от совершенства конструкции и технологии, от объема применения новых материалов и т. д. Весовая эффективность является также следствием реализации большого числа самых различных новшеств, объем которых возрастает с каждым следующим поколением, особенно у самолетов, которые будут введены в эксплуатацию в начале 1990-х гг. К этим новшествам относятся более прочные металлические сплавы, неметаллические материалы (в том числе композиционные), усовершенствованные крепежные детали, длинномерные полуфабрикаты и многое другое. Снижению массы Ил-96-300 способствует и применение при его создании средств электронно-вычислительной техники. В конструкторском бюро широко практикуется активный диалог конструктора с ЭВМ. Благодаря этому конструктор освобождается от рутинной работы, он уделяет основное время разработке и оценке большого количества вариантов, выбору оптимального решения.

Большое внимание уделялось также снижению массы функциональных систем, бортового оборудования и, особенно, комплектующих изделий. Системы и бортовое оборудование вносят значительный вклад в достижение высокого уровня надежности и технического совершенства самолета. На Ил-96-300 они значительно более совершенны и надежны по сравнению с ныне находящимися в эксплуатации самолетами. Это дает возможность значительно снизить массу самолета Ил-96-300, повысить уровни автоматизации и безопасности полета, эффективность эксплуатации. К ним относятся, в частности, комплексная система выдачи информации экипажу о работе всех систем с цветным изображением на дисплеях кабины экипажа, новая электродистанционная система управления самолетом «по усилиям», автоматизированная система управления взлетно-посадочной механизацией, уже упомянутая система кондиционирования.

Использование на Ил-96-300 многоканальных резервированных систем с автоматическим отключением или переключением неисправных каналов в основном освобождает экипаж от каких-либо действий при возникновении отказов. Система отображения информации оповещает экипаж о происшедшем отказе и лишь в некоторых случаях экипажу необходимо продублировать вручную работу автоматики. Только в отдельных случаях, когда несвоевременное включение или выключение наиболее ответственных систем (двигателей, второй и третьей очереди пожаротушения) может существенно влиять на безопасность полета, автоматика не используется и принятие решения возлагается на экипаж.

На самолете Ил-96-300 вся информация о работе бортовых систем, а также индикация данных, необходимых для пилотирования и навигации объединены в единую систему отображения информации, основой которой являются две подсистемы — экранной индикации и комплексной информационной сигнализации.

Новый бортовой пилотажно-навигационный комплекс и система отображения информации значительно снижают утомляемость экипажа самолета Ил-96-300 в длительных дальних полетах. Сравнение досок пилотов самолета Ил-86 с многочисленными приборами и Ил-96-300 с шестью экранными индикаторами не требует комментариев.

Фюзеляж самолета Ил-96-300 как бы продолжает эволюцию фюзеляжей самолетов «Ил», размеры поперечных сечений которых определялись их пассажировместимостью . Он имеет одинаковый с самолетом Ил-86 диаметр, но меньшую на 5 м длину из-за уменьшения числа пассажирских мест по сравнению с Ил-86. Конструкция фюзеляжа Ил-96-300 существенно изменена для повышения его надежности и обеспечения безопасности при повреждении, уменьшения скорости роста трещин, обеспечения заданного ресурса, снижения массы, улучшения качества наружной поверхности и технологичности конструкции при изготовлении в производстве.

Горизонтальное оперение Ил-96-300 сохранено таким же, как У самолета Ил-86, а площадь вертикального оперения возросла за счет увеличения его высоты на 1,5 м по сравнению с Ил-86. Необходимость увеличения площади вертикального оперения обусловлена требованием обеспечения путевой устойчивости при отказе одного двигателя.

Шасси самолета Ил-96-300 состоит из трех основных опор, расположенных сзади центра масс самолета, и передней опоры, расположенной в носовой части фюзеляжа.

Применение на самолете трех основных опор с двенадцатью колесами вызвано необходимостью базирования самолета на аэродромах Министерства гражданской авиации с искусственным покрытием, соответствующим определенной категории нормативной нагрузки. Каждая из трех основных опор будет снабжена четырехколесной тележкой с тормозными колесами, а передняя опора будет иметь два нетормозных колеса. Все четырнадцать колес имеют одинаковые размеры 1300 х480 мм и давление в пневматиках 11,5 кг/см2.

В продольном и поперечном каналах системы управления рулями высоты, внутренними элеронами и сблокированными с элеронами внутренними секциями интерцепторов управляет электродистанционная («по усилиям») система, обеспечивающая автоматическую загрузку рычагов управления в совместной работе с механической проводкой управления. На случай отказа основной электродистанционной проводки в продольном канале имеется дублирующая механическая проводка. Внешними интерцепторами управляет только электродистанционная («по положению») система и полностью отсутствует дублирующая механическая проводка управления.

Большое внимание уделяется обеспечению отказобезопасности системы управления самолетом Ил-96-300, которая обеспечивается, как уже отмечалось, резервированием электродистанционной проводки механической, а также использованием развязывающих и центрирующих пружин, наличием устройств разъединения штурвальных колонок и педалей. Как и на Ил-86, различные поверхности управления разделены на секции, каждая из которых отклоняется одним или несколькими приводами (бустерами). Резервирование приводов также повышает эксплуатационную надежность системы управления.

Обслуживаемые в процессе эксплуатации самолета Ил-96-300 агрегаты различных функциональных систем располагаются в тех же местах, что и на Ил-86. Например, основные блоки системы кондиционирования располагаются, как и на Ил-86, в отсеках центроплана крыла и перед передним лонжероном крыла; трубопроводы и обслуживаемые агрегаты системы кондиционирования в крыле и фюзеляже находятся в тех же зонах, что и на Ил-86. Сказанное относится также к системе управления самолетом, двигателями, к гидросистеме, электроснабжению, топливной системе и другим системам самолета. При этом сохраняется групповой принцип размещения обслуживаемой аппаратуры и агрегатов.

Главной особенностью самолета Ил-96-300 с точки зрения его эксплуатационной технологичности по сравнению е Ил-86 является наличие на самолета Ил-96-300 более совершенных и развитых систем встроенного контроля, обнаружения и распознавания неисправностей при техническом обслуживании. Эти системы собирают информацию о работе бортовых функциональных систем и оборудования (вплоть до работы отдельных составляющих элементов) самолета в полете, регистрируют ее и, в случае необходимости, могут выдать информацию об имевших место неисправностях или на индикаторах электронно-лучевых трубок комплексной информационной система сигнализации, или в виде распечаток. В результате значительно сокращается объем технического обслуживания самолета и повышается эффективность технического обслуживания.

Как и на Ил-86, сравнительно небольшая стояночная высота самолета позволяет выполнять большую часть операций по обслуживанию самолета Ил-96-300 без высоких стремянок, а рациональное размещение бортовых точек обеспечивает одновременное подключение всех средств наземного обслуживания. Для обслуживания и подготовки самолета Ил-96-300 к полету используются в основном средства аэродромного обслуживания общего применения.

28 сентября 1988 г. экипаж заслуженного летчика-испытателя СССР С. Г. Близнюка выполнил первый полет на опытном самолете Ил-96-300, стартовав с аэродрома, расположенного в центре Москвы. Началось выполнение большой и очень напряженной программы совместных с заказчиком летных и сертификационных испытаний, в которой задействованы несколько самолетов Ил-96-300. Серийное производство этих машин уже началось на Воронежском авиационном производственном объединении.