Новое поколение в воздухе

Самолет Bombardier CS300
Электро-дистанционное управление сильно облегчает пилотирование самолетом CS300 :: Bombardier

Bombardier CSeries — бунтарь, вставший у истоков нового класса пассажирских реактивных самолетов. Из-за размеров, дальности полета и эксплуатационных затрат он не вписывается в традиционную классификацию: его не получается отнести к региональным самолетам, но и среднемагистральным можно назвать только с оговорками.

CSeries сильно отличается не только от успешного семейства региональных самолетов Bombardier CRJ, но и от проекта BRJ-X (Bombardier Regional Jet eXpansion. — Прим. ATO) вместимостью 100–115 кресел с дальностью полета 2780–4400 км. Работа над BRJ-X была остановлена в 2000 г., когда компания Bombardier столкнулась с жесткой конкуренцией со стороны семейства Embraer E-Jet, а также самолетов Boeing 717 и Airbus A318. Тогда канадский производитель предпочел отступить и собраться с силами.

После четырехлетней паузы в Bombardier решили, что настало время для решительных действий. Компания с чистого листа создала новый самолет CSeries, способный перевозить 110–150 пасс. на расстояние до 6100 км на скорости 0,78М. Его запуск в эксплуатацию был запланирован на 2010 г., но из-за многочисленных проблем поставки CS100 начались только в середине 2016 г., а CS300 — в декабре 2016 г.

Сегодня конкурентная среда отличается от той, что была в 2010 г.: в 2018 г. на рынке появятся региональные самолеты семейства Embraer E-Jet E2 с улучшенной эффективностью. По заявлениям Embraer, машины E190-E2 будут летать на расстояние до 5200 км и брать на борт до 97 пасс. Дальность лайнеров CS100 вместимостью 108–127 составляет 5700 км; в будущем их пассажировместимость могут увеличить до 135 кресел, говорят в Bombardier.

Версия CS300 в свою очередь напрямую конкурирует с магистральными лайнерами Airbus и Boeing, которые в ответ на появление CSeries провели ремоторизацию семейств A320 и Boeing 737. Эксплуатация A320neo началась в 2016 г., Boeing 737MAX появится на рынке в 2017 г. Лидерство Bombardier сошло на нет; будет ли ее новый самолет конкурентным? Значительные заказы, поступившие в 2016 г. от Air Canada и Delta Air Lines, позволяют сказать да, будет.

По сравнению с CS100 фюзеляж CS300 удлинен на 3,7 м. По составу компонентов оба самолета унифицированы на 97%. Благодаря увеличенным размерам CS300 вмещает 145 пасс. По завершении дополнительной процедуры сертификации его вместимость может быть увеличена до 160 кресел. Дальность полета CS300 на скорости 0,78М составляет 6100 км, что позволяет ему соединить такие пары городов, как Портленд (шт. Орегон) — Шарлотт (шт. Северная Каролина), Шэннон (Ирландия) — Торонто (Канада) и Анкоридж (шт. Аляска) — Кабо-сан-Лукас (Мексика).

Самолеты CSeries оснащаются четырьмя вариантами редукторного турбовентилятор­ного двигателя Pratt & Whitney PW1500G

Самолеты CSeries оснащаются четырьмя вариантами редукторного турбовентилятор­ного двигателя Pratt & Whitney PW1500G

Фото: Bombardier

Полет на CSeries. Отчет нашего пилота 

Салон CSeries более узкий по сравнению с узкофюзеляжными самолетами Airbus и Boeing. Впрочем, конфигурация с пятью рядами позволяет разместить в CSeries более широкие кресла, чем у многих конкурентов. Большинство кресел экономкласса на CS300 имеют в ширину 18,5 дюйма (47 см); ширина кресел среднего ряда составляет 19 дюймов (48,3 см), что делает их более сносными. Ширина прохода равняется 20 дюймам (51 см). Размер иллюминаторов — 28,0 х 40,6 см, самый большой в сегменте узкофюзеляжных самолетов. Внушительными размерами обладают и багажные полки: ряд справа способен вместить большие 25-дюймовые (63,5 см) сумки на колесиках, левый ряд — стандартные 22-дюймовые (55,9 см) сумки. Уровень шума в салоне, судя по моим наблюдениям, один из самых низких.

Эксплуатационная масса самолетов CSeries снижена по меньшей мере на 1100 кг по сравнению с планерами из традиционных алюминиевых сплавов. Это достигается за счет использования современных материалов: фюзеляж выполнен из алюминий-литиевого сплава третьего поколения, крыло — из углепластика, полученного путем инжекционного литьевого прессования. Это делает CS300 значительно легче по сравнению с младшими моделями в семействах A320neo и Boeing 737MAX.

Самолеты CSeries оснащаются четырьмя вариантами редукторного турбовентиляторного двигателя Pratt & Whitney PW1500G со взлетной тягой 8,6–10,6 т (поддерживается до температуры ISA +15°C). Благодаря редуктору с передаточным числом 3:1, установленному между каскадом турбины низкого давления и 185-сантиметровым вентилятором с полыми алюминиевыми лопатками, скорость вращения последнего удается держать на уровне ниже 3500 об./мин. Степень двухконтурности двигателя составляет 12:1. Силовая установка оснащена двухканальной системой цифрового управления (FADEC).

Это первый самолет Bombardier с электронно-дистанционной системой управления (ЭДСУ). CSeries обладает трехосевой системой управления полетом с тремя трехканальными основными бортовыми компьютерами (два из них резервные), которые контролируют электрогидравлические приводы рулей высоты и направления, элеронов и спойлеров, а также электропривод перекладки стабилизатора.

Управляющие воздействия передаются через левую и правую боковые ручки управления, каждая из которых оснащена переключателем для перекладки стабилизатора, кнопкой перехвата управления, а также переключателями триммера руля направления и триммера элеронов. Для управления также используются педали руля направления, рычаг спойлеров и кнопки TO/GA (переход на взлетный режим для ухода на второй круг. — Прим. ATO).

Нормальный закон ЭДСУ обеспечивает трехосевое управление полетом и предоставляет защиту от опасного углового положения самолета, превышения скорости, превышения угла атаки и перегрузки. Функции включают в себя демпфер рыскания, защиту от удара хвостовой частью фюзеляжа и частичную компенсацию асимметрии тяги после отказа двигателя.

Если нормальный закон недоступен из-за множественных отказов системы (например, неработоспособности всех трех компьютеров), в дело вступает альтернативный блок управления, который обеспечивает непосредственный контроль за положением рулей высоты и направления, элеронов и стабилизатора. Предкрылки и закрылки Фаулера, которые перемещаются гидроприводами, контролируются отдельно с помощью двух компьютеров. При выдвижении закрылков элероны опускаются на 5–10°, увеличивая подъемную силу.

Для испытательного полета, который совершался с аэродрома завода Bombardier в городе Вичита, мы поднялись на борт самолета с серийным номером 55002. Это восьмой опытный самолет семейства CSeries и второй — типа CS300. Я сел в левое кресло. Старший летчик-испытатель Энди Литавникс — в правое кресло, главный летчик-испытатель Дэйв Левандовски занял место в откидном кресле, а дублирующий пилот, он же инженер-испытатель, Тони Данн расположился за испытательной консолью посередине салона.

Самолет 55002 оснащен полноценным интерьером, включая кухню и вакуумные туалеты. Однако его вес составляет 38190 кг, что на 998 кг больше по сравнению с обычным серийным лайнером, так как на борту установлено контрольно-измерительное оборудование и дополнительные провода. Полет восьмого прототипа под управлением корреспондента Aviation Week совершался а рамках сертификационных испытаний на соответствие стандарту ETOPS (продолжительность полета с одним отказавшим двигателем. — Прим. ATO).

Компоновка кабины пилотов CSeries устанавливает высокие стандарты в области эргономики, ситуативной осведомленности и снижения рабочей нагрузки. В технологии работы пилотов используются электронные контрольные карты (чек-листы), что позволяет избежать случаев, когда пилоты пропускают или забывают вернуться к отложенным пунктам. Программное обеспечение взаимодействует со многими системами самолета, поэтому если переключатели, рукоятки и кнопки находятся в верных положениях, оно автоматически помечает соответствующие пункты чек-листа как выполненные.

Выполнение предстартового электронного чек-листа не вызывает затруднений. FMS программируется выбором фаз полета или функций путем нажатия на вкладки, расположенные в окне управления полетом на центральных или нижнем дисплеях. Данные вводятся с помощью буквенно-цифровой клавиатуры, расположенной на консоли управления курсором.

Для запуска двигателей достаточно однократно повернуть соответствующие переключатели. В момент их запуска самолет автоматически меняет конфигурацию систем отбора воздуха и кондиционирования, а также топливной и электрической систем. Когда запуск двигателей завершен, все системы возвращаются к прежнему режиму работы. После того как оба двигателя заработали, мы проверили работоспособность органов управления и включили систему автоматического торможения на случай прерванного взлета.

Учитывая, что самолет весил сравнительно немного, для того чтобы тронуться с места, потребовалось совсем немного дополнительной тяги. Рулевое управления и торможение достаточно плавные и точные, что обеспечивает комфортные условия для пассажиров.

Получив разрешение на взлет с полосы 19R, я передвинул рычаги управления двигателем в положение 50% N1 (скорость вращения вентилятора; коррелирует с тягой. — Прим. ATO) и удостоверился, что оба двигателя работают синхронно. Когда я переместил РУДы до 60% N1, в дело вступил автомат тяги. Данн записал, что начальная скорость взлета соответствует 84,7% N1, тогда как на скорости 140 узлов (259 км/ч) обороты нужно увеличить до 86,8% N1.

После 16 секунд разбега, достигнув скорости 103 узла (191 км/ч), я поднял нос на 20°, и на отметке 823 м мы оторвались от ВПП. Усилия на боковой ручке управления были мягкими, но с хорошей отдачей, что больше похоже на поведение бизнес-джета Dassault Falcon 8X, чем на Airbus A320. Ручку рекомендуется передвигать легкими движениями — это позволяет не подвергать пассажиров и бортпроводников перегрузкам.

Мы поэтапно убрали предкрылки и закрылки и вывели машину на набор высоты на скорости 250 узлов (463 км/ч). После того как я легонько сдвинул ручку управления вперед и переложил горизонтальный стабилизатор, сопротивление на ручке исчезло.

Компоновка кабины пилотов устанавливает высокие стандарты в области эргономики, ситуативной осведомленности и снижения рабочей нагрузки

Компоновка кабины пилотов устанавливает высокие стандарты в области эргономики, ситуативной осведомленности и снижения рабочей нагрузки

Фото: Bombardier

Кабина пилотов оснащена большими окнами. Носовой обтекатель самолета резко уходит вниз. Благодаря этому из кабины открывается отличный обзор. Мы установили режим набора высоты на скорости 280 узлов / 0,78M (519 км/ч) до эшелона FL380 (11,6 км), где нам предстояло протестировать самолет в режиме крейсерского полета. Выйдя на эшелон, машина стабилизировалась на скорости 0,78М в условиях ISA-2С. Дверь в кабину экипажа была открыта, и я отметил, что уровень шума в пассажирском салоне был исключительно низким.

При массе 43860 кг истинная воздушная скорость в крейсерском режиме составляла 445 узлов (824 км/ч), расход топлива равнялся 1570 кг/ч. Таким образом, удельная дальность полета составляла 0,129 миль/фунт (0,525 км/кг), что соответствует заявленным показателям топливной эффективности. Впрочем, это всего лишь одномоментная фиксация крейсерских характеристик, а не средние значения, полученные в спокойной атмосфере вдали от земной поверхности. Тем не менее самолет намного экономичнее большинства конкурентов.

Повернув обратно к Вичите, я по максимуму выпустил спойлеры, чтобы ускорить спуск из воздушного пространства Class A (ниже 5,5 км. — Прим. ATO). На максимальном выдвижении, когда скорость снижения превысила 1830 м/мин, появился небольшой кабрирующий момент, который сопровождался лишь слабой тряской.

В условиях VFR (правила визуального полета), на высоте 4800 м я замедлил самолет, выпустил шасси, выдвинул закрылки в положение Flaps 4 и резко ввел самолет в крен под углом 45°. Машина отреагировала быстро, но мягко — сказалась работа ЭДСУ.

С выпущенным шасси и выдвинутыми закрылками мы приступили к снижению под углом 3° при посадочной скорости VREF 121 узел (224 км/ч), имитируя таким образом заход на посадку. На высоте 4570 м я выполнил уход на второй круг, установив максимальную тягу, переведя закрылки в положение Flaps 2 и убрав шасси с положительным набором высоты. Несмотря на усиление тяги, угол атаки практически не изменился, так как ЭДСУ нейтрализовала момент кабрирования.

Во время второго пробного захода на высоте нам предстояло испытать уход на второй круг с одним неработающим двигателем, поэтому Литавникс перевел рычаг управления правым двигателем в режим холостого хода. Следуя указаниям на основном пилотажном дисплее, который вывел значения углов рыскания и тангажа, я установил полную тягу на левом двигателе, нажал на левую педаль для отклонения руля направления на 9–12° и увеличил угол атаки для поддержания целевой скорости VAC на уровне 127 узлов (235 км/ч). Затем я убрал закрылки до положения Flaps 2, чтобы снизить сопротивление, убрал шасси с положительным набором высоты и ускорился до значения VGA (скорость ухода на второй круг) в 137 узлов (254 км/ч). Появился небольшой момент крена. Управление было послушным, и мы продолжили ускорение до 177 узлов (328 км/ч) — окончательной скорости взлета, на которой убрали предкрылки и закрылки.

Затем мы выполнили серию заходов для испытания самолета на сваливание в различных конфигурациях: при полете по прямой, в поворотах и с нарастающей перегрузкой. Эти маневры не только продемонстрировали способности ЭДСУ по защите самолета от выхода за пределы режима нормального полета, но и дали нам возможность познакомиться с улучшенной ситуативной информированностью, которую обеспечивают полуактивные инцепторы боковой ручки управления. С их помощью на ручку передается вибрация, которая предупреждает о сваливании, и нарастающее сопротивление с мягкими и жесткими упорами.

Приведу пример. Во время испытаний на сваливание в режиме прямого полета с выпущенными шасси и закрылками, установленными в положение Flaps 4, я начал замедляться с 121 узла (224 км/ч) — скорости захода на посадку — на 1 узел в секунду. Для поддержания высоты осторожно потянул боковую ручку управления на себя. На скорости 101 узел (187 км/ч) ручка достигла мягкого упора (с усилием в 8 кг) и завибрировала. Одновременно цифровой индикатор воздушной скорости стал желтым, а звуковая система оповещения выдала предупреждение "speed".

Вместо того чтобы отпустить ручку управления, я потянул ее дальше, с усилием преодолев сопротивление мягкого упора. Пройдя эту точку, для дальнейшего замедления мне пришлось приложить усилие уже в 13 кг или даже больше. Мы услышали сигнал "speed, speed, speed", а цифровой индикатор скорости стал красным. Когда скорость упала до 94 узла (174 км/ч), а угол атаки составлял 15,4°, ручка управления достигла жесткого упора, для преодоления которого требовалось приложить усилие в 17 кг.

Салон CSeries более узкий по сравнению с узкофюзе­ляжными Aibus и Boeing, но конфигурация с пятью рядами позволяет разместить более широкие кресла, чем у многих конкурентов

Салон CSeries более узкий по сравнению с узкофюзе­ляжными Aibus и Boeing, но конфигурация с пятью рядами позволяет разместить более широкие кресла, чем у многих конкурентов

Фото: Bombardier

Все то время, что я изо всех сил тянул ручку, ЭДСУ не давала самолету сорваться в крен, не допускала рыскания и слегка опускала нос, сохраняя угол атаки в шаге от критического значения.

Я еще не летал на реактивных самолетах с таким покладистым и в то же время отзывчивым управлением. Bombardier использует ЭДСУ не для того, чтобы оградить пилотов от самолета, а чтобы смягчить его неблагоприятные аэродинамические, тяговые и конфигурационные повадки. Полуактивные боковые ручки управления — шаг вперед в области ситуативной информированности. Закон управления, следящий за стабильностью скорости, помогает экипажу ориентироваться в ситуации, обеспечивая естественные ощущения.

Кабина пилота выполнена с предельной эргономичностью для своего класса: обстановка в ней тихая, свет приглушен, тогда как цвета, символы и графика используются только в тех случаях, когда надо повысить ситуативную осведомленность экипажа. Я бы хотел повторно полетать на этом самолете, когда для него сертифицируют дополнительные коллиматорный индикатор на лобовом стекле (HUD) и электронный бортовой журнал (EFD).

Прямые расходы на эксплуатацию этого типа должны впечатлить своим низким уровнем. Дешевизну обеспечат использование двигателей PW1500G, которые сжигают на 18–20% меньше топлива, чем силовые установки нынешнего поколения аналогичного класса, проведение форм обслуживания A- и C-check через каждые 850 и 8500 ч соответственно, а также применение одной из самых передовых в своем классе систем мониторинга состояния воздушного судна.

CSeries — это новый идеал в своем классе. Bombardier существенно подняла планку в сегменте узкофюзеляжных лайнеров. Впрочем, вместе с ней выросли и каталожные цены в сегменте традиционных региональных самолетов. Для того чтобы оттеснить Airbus и Boeing и добиться получения контракта от Air Canada и Delta Air Lines, Bombardier пришлось пойти на значительные скидки. Однако теперь, когда авиакомпания Swiss International Airlines летает на CS100, а airBaltic — на CS300, в канадской компании уверены: проявившие себя летно-технические характеристики и экономичность новых самолетов позволят им одерживать победу за победой.

Понравился материал?

Подпишитесь на дайджест "Главное за неделю" от ATO.RU и не пропустите ничего важного!
Авторские материалы из первых рук в вашем почтовом ящике!

Подписавшись на бюллетень и заполнив данные о себе, вы можете принять участие в розыгрыше призов или получать эксклюзивный анализ авиаперевозок от ATO.RU!
Бюллетень "Главное за неделю":


Тематические бюллетени ATO.RU >>

Google предполагает, что вам это будет интересно

Больше аналитики читайте в журнале
"Авиатранспортное обозрение"
№180 июнь 2017

Календарь ATO Events

26-27 сентября 2017 г., г. Москва
26-27 сентября 2017, Москва
24 октября 2017, г. Москва
в рамках форума "Крылья будущего"
в рамках форума "Крылья будущего"
в рамках форума "Крылья будущего"
Профессионалы отрасли используют
Ежегодник АТО - 2016
Тенденции, цифры, факты
Приглашаем зарегистрироваться или войти на сайт под своим именем, что позволит вам:
  • получить доступ ко всем материалам в полном объеме
  • проводить поиск по всему архиву материалов (с 2003 года)
  • осуществлять расширенный поиск с указанием желаемых тегов, авторов, событий и т. п.
2017 © Авиатранспортное обозрение
Мобильная версия сайта - mobix1.ru

Некоммерческое использование материалов сайта ATO.ru (в том числе цитирование и сокращенное изложение) разрешается при условии размещения прямой ссылки на цитируемый материал или на главную страницу www.ato.ru. Любое коммерческое использование, а также перепечатка материалов возможны только с письменного разрешения редакции.