1.4. Разработка концепции проектируемого самолета

Выше был рассмотрен целый ряд учебно-тренировочных машин: от начала истории их создания в нашей стране по сегодняшний день. И за это время ниша реактивных УТС для обучения летчиков военной специализации не выглядит пустой. Помимо рассмотренных УТС существуют и другие учебно-тренировочные самолеты: чешские L-59 иL-159 (модификации известного намL-39), итальянский Aermachhi M.346, южнокорейский KAI T-50 Golden Eagle, индийский HJT-36 Sitara, различные усовершенствованные варианты британского BAe Hawk, американский T-45 Goshawk палубного базирования, японский Kawasaki Т-4, самолет "Мако" европейского концерна DASA и др. (рис. 1.22 – 1.229).

Таким образом, заказчику предлагается достаточно большой выбор самолетов данного типа. Так же можно подчеркнуть, что все они используются не только как чисто учебно-тренировочные самолеты, но и как легкие штурмовики (конечно, исключая последних два рассмотренных легких УТС: Javelin AJT и ЕМ-10 Bielik).

Но вернемся к нашей стране. Как уже отмечалось выше, Россия после распада СССР стала перед выбором: продолжать сотрудничать с уже новыми государствами – Чехией и Словакией – в приобретении модернизированных L-39, либо создавать свой учебно-тренировочный самолет. И наша страна, которая является непременно мировой державой в области создания авиационной военной техники и не имеющей своего учебно-тренировочного самолета для обучения летать на этой самой технике, считаю, сделала правильный выбор в пользу создания своего учебно-тренировочного самолета (об этом более подробно было написано выше). И мы в итоге получили хороший и качественный самолет Як-130, который должен прийти на смену устаревшимL-39, хотя тех еще достаточно в наших летных училищах, которые сократились в разы после распада СССР.

Рис. 1.22.L-59	Рис. 1.23. HJT-36 Sitara
Рис. 1.24. L-159	Рис. 1.25. Kawasaki Т-4
Рис. 1.26. Aermachhi M.346	Рис. 1.27. KAI T-50 Golden Eagle
Рис. 1.28. T-45 Goshawk	Рис. 1.29. "Мако"

Но и здесь, не смотря на хорошие качества самолета Як-130, считаю, что машина получилась достаточно тяжелой для УТС (это конечно же не относится к тому, если рассматривать его как легкий штурмовик). Также можно отметить, что за более чем 15-летнюю эпопею разработки нового российского самолета для подготовки военных летчиков многое что изменилось. Прежде всего – сам самолет-победитель конкурса, который в окончательном виде весьма мало напоминает идеалы начала 1990-х годов. В итоге для замены морально устаревшего, но дешевого однодвигательного УТС L-39 с максимальной взлетной массой 4,4 т, создан современный, но дорогой двухдвигательный УБС Як-130 с массой до 9 т. Это одна из основных причин того, что вместо примерно трехсотенного на сегодня парка «Элок» ВВС РФ в течение ближайших 5 лет получат всего 60 новых машин, да и то при благоприятном развитии событий. Можно ли считать это полноценной заменой? Здесь есть над чем задуматься…

Поэтому рассмотрим поподробнее летную подготовку в России.

Военные летчики в России готовятся в Краснодарском высшем военном авиационном училище летчиков им. А.К. Серова (КВВАУЛ). В училище принимаются кандидаты со средним образованием в возрасте от 15 до 22 лет (проходящие военную службу – до 24 лет). Первоначальная летная подготовка (например, в РОСТО) приветствуется, но не обязательна. Обучение продолжается 5 лет. Полеты начинаются с третьего курса (первоначальная подготовка на реактивных самолетах L-39). С четвертого курса происходит разделение на летчиков истребительной авиации (дальнейшее обучение эти курсанты проходят в учебных авиацентрах (УАЦ) в Армавире и Майкопе), штурмовой и фронтовой бомбардировочной авиации (в Борисоглебске), дальней и военно-транспортной авиации (в Балашове). Четвертый курс – это продолжение обучения на самолетах L-39. Пятый курс – повышенная подготовка на самолетах МиГ-29УБ, Су-25УБ, Су-27УБ; в Балашове – на транспортных Ан-26. Налет выпускника училища составляет 150-160 ч, в т.ч. около 15-20 ч – на боевых самолетах. Выпускник получает офицерское звание «лейтенант» и высшее военное специальное (инженерное) образование.

С 2007 года на вооружение УАЦ в Армавире начали поступать первые учебно-боевые самолеты нового поколения Як-130. Они будут использоваться на заключительном этапе обучения, заменив частично применяемые в настоящее время для этого L-39, а, главным образом, – двухместные учебно-боевые варианты боевых самолетов. Эффективность такой замены можно грубо оценить таким сравнением: если МиГ-29УБ требует заправки для одного полета 3480 кг топлива, то Як-130 – всего 850 кг. Общий объем закупок самолетов Як-130 ВВС России может составить 150-200 машин в период до 2020 г.

Як-130 предназначен для повышенной и боевой подготовки летчиков. При этом для более ранних этапов обучения в России пока не разработано самолетов нового поколения. Роль самолета первоначального обучения отводилась самолету Як-52, эксплуатируемому в РОСТО, однако фактически он ее уже не выполняет. В октябре 2001 г. ВВС России объявили о выборе Су-49 как нового самолета первоначального обучения и преемника Як-52. Однако эта программа была приостановлена, а предпочтение отдали модернизации имеющихся самолетов Як-52 по типу Як-52М, которая разворачивается на 308-м авиаремонтном заводе в Иванове. Первый модернизированный Як-52М совершил первый полет 16 апреля 2004 г. Кроме того, «ОКБ им. А.С. Яковлева» разработало проект более современного самолета данного класса – Як-152.

Следующий этап летной подготовки – основная подготовка – осуществляется в России на самолетах L-39C, но самые «молодые» из них имеют возраст 15 и более лет. Даже если начнется программа продления их ресурса и модернизации (на что пока ничего не указывает), то все равно, рано или поздно, России потребуется новый самолет основной подготовки. И здесь можно выделить следующие направления решения данной проблемы:

1. Первым и наиболее экономичным путем решения этой проблемы могла бы стать разработка нового турбовинтового самолета (аналога западных Pilatus или Embraer Tucano), которые используются, например в США, в качестве основных самолетов, предназначенных для основной подготовки.

2. Другим путем выхода из ситуации может стать разработка нового однодвигательного реактивного УТС. Наиболее рационально было бы при этом использовать технологии, освоенные при создании самолета Як-130 или МиГ-АТ, включая двигатель АИ-222-25 или АЛ-55 и часть авионики.

3. Наконец, третьим путем, самым простым, но в итоге и самым дорогим, может стать простое использование для обеспечения основной подготовки летчиков уже разработанного самолета Як-130, но модифицированного в этой связи в направлении некоторого удешевления – с упрощенным бортовым оборудованием, сниженной тягой двигателей с одновременным повышением их ресурса и т.п.

И вот, исходя из всего этого, считаю, что помимо созданного Як-130, возможно рассмотреть разработку куда более легкого и экономичного УТС, при этом, сохраняя ряд тех требований, которые предъявляются в настоящее время к УТС. При этом отказаться от варианта использования самолета Як-130 на всех этапах летной подготовки, ибо на начальных этапах, на которых осуществляется основной налет часов курсантами, использование Як-130 экономически нецелесообразно.

Так, например, фирма Aermachhiпредоставляет свою линейку самолетов, каждый из которых используется на данном этапе летной подготовки (рис. 1.30).

Рис. 1.30

Как видим из этого рисунка, самолет AermachhiМ-346, который является аналогом нашего Як-130, используется на окончательном этапе летной подготовки, а на ранних этапах используются более легкие однодвигательные учебно-тренировочные самолеты.

Мною для обеспечения выполнения операций, осуществляемых во время основной и повышенной подготовки, предлагается спроектировать реактивный однодвигательный учебно-тренировочный самолет взамен устаревшим L-39.

Основными составляющими концепции разрабатываемого самолета будут:

• обеспечение высокого уровня безопасности полета, в том числе при грубых посадках с повышенными скоростями;

• возможность использования УТС на всех рассматриваемых этапах подготовки летчиков: либо по полной программе обучения с первого вылета до конца курса повышенной подготовки, либо по курсам основной и повышенной подготовки (без первоначального обучения);

• комплексирование подготовки летчиков, которая должна сочетать полеты на УТС с подготовкой на наземных тренажерах, в классах подготовки и контроля, а также реализация тренажерных режимов на борту – создание учебно-тренировочного комплекса (УТК) на базе УТС;

• возможность использования УТС для подготовки пилотов различных типов самолетов за счет репрограммирования характеристик комплексной системы управления самолетом и двигателем, позволяющего имитировать полет на самолетах с различной степенью продольной статической устойчивости, разной тяговооруженностью и приемистостью силовой установки, а также применения современной системы отображения информации, унифицированной с системами индикации существующих и перспективных боевых самолетов;

• низкая стоимость часа полета, простота эксплуатации и наземного обслуживания;

При этом с целью обеспечения большей экономичности и снижения массы данный самолет предполагается проектировать «чисто» учебно-тренировочным, беря за основу то, что главное в создаваемом УТС – его компьютеры и заложенные в них программы, моделирующие воздушно-наземную тактическую обстановку, работу систем, которых реально на борту УТС нет, но которые есть на истребителе.

И впрямь, для обучения курсантов боевому применению необязательно пускать реальные ракеты и сбрасывать бомбы. Бортовая система имитации режимов боевого применения обеспечивает имитацию воздушного боя, пуск ракет «воздух–воздух» с тепловыми и радиолокационными головками самонаведения, применение средств бортового комплекса обороны, имитацию атаки наземных целей с применением управляемого, неуправляемого и стрелково-пушечного оружия, применение средств бортового комплекса обороны в условиях пуска зенитных ракет и постановки помех противником.

Таким образом, самолет будет "чисто" учебно-тренировочным. Хотя возможны при дальнейшей разработке осуществить его модернизацию с целью натурного применения боевого оружия в учебных целях. Для чего сделать, например, две подвески под крылом для ракет класса "воздух-воздух" и одну подвеску под фюзеляжем для ракеты "воздух-поверхность" или для подвесного топливного бака, но это, следует отметить, модификации первоначального самолета.

К проектирование принят экономичный УТС

Самолет предназначен для использования его для основной и повышенной подготовки будущих летчиков.

Сертификационный базис в соответствии с АП23, FAR23,JAR-23.

Вибрация и шум в кабине экипажа, а также уровень шума, создаваемый самолетом на местности не должны превышать значений, регламентированных соответствующими государственными и отраслевыми стандартами.

Компоновка должна обеспечить повышенный комфорт.

Основные тактико-технические требования к разрабатываемому самолету следующие:

	Характеристика	Значение величин	Размерность
1	Количество пассажиров	2	-
2	Нормальная взлетная масса не более	3500	кг
3	Тяговооруженность	0,5–0,7
4	Максимальная скорость не менее	850	км/ч
5	Максимальное число М не менее	0,8–0,85
6	Практический потолок свыше	10 000	м
7	Минимальная скорость	210–220	км/ч
8	Дальность полета	1200	км
9	Перегоночная дальность	2000	км
10	Предельный угол атаки не менее	20º
11	Посадочная скорость	180–200	км/ч
12	Длина разбега не более	500	м
13	Длина пробега не более	700	м

И в конце хочется отметить, чтовопрос о проектировании турбовинтового самолета в полной мере мною не рассматривался. Хотя это направление весьма перспективное в силу большей экономичности и простоты эксплуатации данного самолета по сравнению с реактивным самолетом. Да и использование самолета с турбовинтовым двигателем обеспечивает выполнение всех тех задач, которые выполняются во время основной подготовки летчиков. Здесь лишь стоит отметить, что в России практически отсутствует опыт разработки машин такого класса (можно выделить самолет М101Т «Гжель», который в большей степени является многоцелевым самолетом).