Скачать презентацию Российская Федерация Министерство промышленности и торговли Департамент авиационной Скачать презентацию Российская Федерация Министерство промышленности и торговли Департамент авиационной

98832005f2e5b7c794a591b4d7db2c5f.ppt

  • Количество слайдов: 29

Российская Федерация Министерство промышленности и торговли Департамент авиационной промышленности Федеральное государственное унитарное предприятие «Сибирский Российская Федерация Министерство промышленности и торговли Департамент авиационной промышленности Федеральное государственное унитарное предприятие «Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С. А. Чаплыгина» Модернизация самолёта Ан-2 в ТВС-2 МС В. Е. БАРСУК директор института кандидат технических наук г. Новосибирск 2015

Модернизация воздушных судов Пути решения проблемы пополнения парка самолётов малой авиации Наиболее эффективный путь Модернизация воздушных судов Пути решения проблемы пополнения парка самолётов малой авиации Наиболее эффективный путь оперативного пополнения парка воздушных судов для местных воздушных линий – восстановление лётной годности и модернизация самолётов гражданской и государственной авиации, в первую очередь – самолётов Ан-2 и Як-40 Доработка и модернизация 500– 600 самолётов Ан-2 и 160– 180 самолётов Як-40 закроют вопрос дефицита провозных мощностей и снимут остроту проблемы на ближайшие 5– 7 лет Выпуск авиационной техники для МВЛ необходимо ориентировать на малые и средние частные авиационные предприятия, имеющие лицензии и организованные на базе современных технологий 1

Модернизация воздушных судов Динамика пассажирооборота Пассажирооборот (ВС вместимостью менее 25 кресел) в РФ Структура Модернизация воздушных судов Динамика пассажирооборота Пассажирооборот (ВС вместимостью менее 25 кресел) в РФ Структура пассажирооборота (турбовинтовые ВС вместимостью менее 25 кресел) 2

Модернизация воздушных судов Анализ выбора самолётов Ан-2 и Як-40 для целевой модернизации 1 Большой Модернизация воздушных судов Анализ выбора самолётов Ан-2 и Як-40 для целевой модернизации 1 Большой парк самолётов, находящихся в эксплуатации и на консервации: Ан-2 – 1458 ВС, Як-40 – 190 ВС 2 Ценовая доступность 3 Уникальные взлётно-посадочные и лётно-технические характеристики 4 Высокая прочность и уникальная ремонтнопригодность конструкции 5 Универсальность шасси, для неподготовленных грунтовых аэродромов, в том числе в период распутицы 6 Наличие необходимой инфраструктуры, для проведения модернизации большого количества самолётов в короткие сроки, а также для последующей их эксплуатации 7 Достаточное количество командиров воздушных судов, пилотов и технического состава предпенсионного возраста с опытом эксплуатации самолётов Ан-2 и Як-40 3

Модернизация воздушных судов Предложения по модернизации имеющегося парка ВС Технология модернизации самолётов Ан-2 и Модернизация воздушных судов Предложения по модернизации имеющегося парка ВС Технология модернизации самолётов Ан-2 и Як-40 разработана и успешно внедрена в ФГУП «Сиб. НИА им. С. А. Чаплыгина» . Подтверждено, что первые обновлённые воздушные суда будут переданы эксплуатантам уже через 1 -2 месяца после поступления на доработку. В случае принятия на государственном уровне положительного решения о целесообразности реализации программы модернизации, в течение двух лет может быть налажен выпуск до 250 модернизированных самолётов Ан-2 и до 100 самолётов Як-40 ежегодно на производственной базе ФГУП «Сиб. НИА им. С. А. Чаплыгина» и семи действующих отраслевых авиаремонтных заводов. 4

Модернизация воздушных судов Модернизация самолёта Ан-2 Цель работы повышение экономической эффективности самолёта Ан-2 с Модернизация воздушных судов Модернизация самолёта Ан-2 Цель работы повышение экономической эффективности самолёта Ан-2 с сохранением большой дальности полёта и грузоподъёмности; улучшение взлётно-посадочных и эксплуатационных характеристик самолёта Ан-2, обеспечивающих его эксплуатацию в условиях необорудованных аэродромов, посадочных площадок ограниченных размеров, подобранных с воздуха. Модернизация силовой установки Замена поршневого двигателя АШ-62 ИР на турбовинтовой двигатель ТРЕ-331 -12 обеспечивает: перевод с дефицитного и дорогого авиационного бензина на широко применяемый в авиации авиационный керосин ТС-1; снижение расхода топлива по сравнению с бензиновым поршневым двигателем АШ-62 ИР на 10%; сокращение себестоимости лётного часа почти в 4 раза – с 30 тыс. руб. (Ан-2) до 8 тыс. руб. (ТВС-2 МС); эксплуатация в условиях Крайнего Севера, в том числе на колёснолыжном шасси; высота полёта – до 4 000 метров (с пассажирами), крейсерская скорость – 210 км/ч. стоимость модернизированного самолёта ТВС-2 МС – 860 тыс. долл. ; 6 конвертирование вариантов применения. 5

Модернизация воздушных судов Модернизация самолёта Ан-2 Сравнение лётно-технических характеристик Ан-2 № п/п Ан-3 Лётно-технические Модернизация воздушных судов Модернизация самолёта Ан-2 Сравнение лётно-технических характеристик Ан-2 № п/п Ан-3 Лётно-технические характеристики ТВС-2 МС Ан-2 Ан-3 ТВС-2 МС 1 Вес пустого ВС, кг 3 350 3 450 2 900 2 Максимальная коммерческая загрузка, кг 1500 1800 1500 3 Крейсерская скорость, км/ч 180 240 200 4 Часовой расход топлива крейсерский, л/ч 190 260 160 5 Дальность полёта с полной загрузкой, км 780 900 1 400 6 Длина разбега/пробега, м 150/170 140/100 100/80 7 Минимальный часовой расход топлива, л/ч 120 180 140 8 Время набора 3 000 м, мин. 26 6 7 9 Максимальная высота полёта, м 4 400 4 900 6 000 7 6

Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 Установка нового двигателя в связи с Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 Установка нового двигателя в связи с уменьшением массы и изменением центровки потребовала разработки нового моторного отсека Проектирование конструкции моторного отсека выполнено с применением 3 D-моделирования 7

Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 Отличия ТВС-2 МС и Ан-3 Замена Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 Отличия ТВС-2 МС и Ан-3 Замена двигателя и изменение носовой части Сохранение оригинальной конструкции фюзеляжа самолёта Замена центральной части фюзеляжа и установка двери Замена хвостового оперения 8

Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 ПОС воздушного винта Современная авионика, установленная Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 ПОС воздушного винта Современная авионика, установленная на ТВС-2 МС Расширение диапазона применения и условий эксплуатации (выполнение полётов по ПВП, ППП, днём и ночью, в простых и сложных метеоусловиях) 9

Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 Доработка салона ТВС-2 МС для пассажирских Модернизация воздушных судов Изменения, внесённые в конструкцию Ан-2 Доработка салона ТВС-2 МС для пассажирских перевозок 1. 2. 3. 4. 5. 6. Установка тепло- и шумоизоляционных панелей Варианты компоновок на 9– 12 кресел Комфортабельные пассажирские кресла Индивидуальное освещение и кондиционирование Установка туалета Индивидуальные полки для размещения багажа 10

Модернизация воздушных судов Применение лыжного шасси на самолёте ТВС-2 МС Расширение диапазона применения и Модернизация воздушных судов Применение лыжного шасси на самолёте ТВС-2 МС Расширение диапазона применения и условий эксплуатации (выполнение полётов с лыжным шасси, днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях) 11

Модернизация воздушных судов Ресурсные испытания элементов конструкции ТВС-2 МС ü Выполнены ресурсные испытания моторамы Модернизация воздушных судов Ресурсные испытания элементов конструкции ТВС-2 МС ü Выполнены ресурсные испытания моторамы двигателя и штатных узлов навески в объеме 25 000 летных часов (6250 посадок) ü Проведены испытания на усталостную долговечность элементов тяг моторамы двигателя 12

Модернизация воздушных судов Глубокая модернизация самолёта Ан-2 Установка ПОС крыла Установка метеолокатора Установка дополнительных Модернизация воздушных судов Глубокая модернизация самолёта Ан-2 Установка ПОС крыла Установка метеолокатора Установка дополнительных топливных баков Расширение диапазона применения и условий эксплуатации (выполнение полетов по ПВП, ППП, днем и ночью, в простых и сложных метеоусловиях) 13

Разработка самолёта на замену Ан-2 (проект нового самолёта) ü ü ü ü Сохранение взлётно-посадочных Разработка самолёта на замену Ан-2 (проект нового самолёта) ü ü ü ü Сохранение взлётно-посадочных характеристик самолёта Ан-2 (короткий взлёт и пробег) Увеличение крейсерской скорости полёта до 350 км/час, максимальной скорости до 450 км/час Минимальная скорость полёта 40 км/час Увеличение дальности полёта до 3500 км Увеличение коммерческой загрузки до 4000 кг Возможность выполнения полётов днём, ночью, в т. ч. в сложных метеоусловиях Возможность эксплуатации в северных широтах Безангарное хранение самолёта 14

Разработка самолёта на замену Ан-2 (сборка демонстратора технологий) Механизация крыла Цельнокомпозитное крыло большого удлинения Разработка самолёта на замену Ан-2 (сборка демонстратора технологий) Механизация крыла Цельнокомпозитное крыло большого удлинения Сборка самолёта 15

Разработка самолёта на замену Ан-2 (демонстратор технологий) Лётные испытания демонстратора (конфигурация моноплан) Лётно-конструкторские испытания Разработка самолёта на замену Ан-2 (демонстратор технологий) Лётные испытания демонстратора (конфигурация моноплан) Лётно-конструкторские испытания (определение основных лётно-технических характеристик) 16

Модернизация воздушных судов График работ по модернизации грузопассажирского самолёта Ан-2 для МВЛ (шифр «ТВС-2 Модернизация воздушных судов График работ по модернизации грузопассажирского самолёта Ан-2 для МВЛ (шифр «ТВС-2 МС» ) ЭТП 3 год 2 год 1 год 2, 2 млн руб. Разработка РКД Подготовка производства «Литера «О» 32 млн руб. 12, 2 млн Опытный образец-демонстратор Подготовка производства «Литера «О 1» 56 млн руб. 26, 2 млн руб. Стендовые и лётные испытания Сертификация 42, 5 млн руб. 25 млн руб. Серийное производство 24 0 12 6 18 196, 1 млн руб. – затраты на реализацию проекта Месяцы 25, 8 млн руб. – стоимость серийного образца 2, 5 года – срок реализации проекта 150 шт. в год – темп выпуска после подготовки производства «Литера «О 1» 130 ВС – окупаемость проекта 5 лет – возврат инвестиций 30 36 Выполненные работы 17

Модернизация воздушных судов Экономические характеристики Сравнение стоимости ТВС-2 МС с зарубежными аналогами Gпол. нагр. Модернизация воздушных судов Экономические характеристики Сравнение стоимости ТВС-2 МС с зарубежными аналогами Gпол. нагр. = 2 100 кг *** Gпол. нагр. = 1 900 кг Gпол. нагр. = 1 129 кг Gпол. нагр. = 1 361 кг Gпол. нагр. = 1 900 кг Gпол. нагр. = 1 400 кг Gпол. нагр. = 500 кг Gпол. нагр. = 1 500 кг * самолёт с двигателем с установленным остаточным ресурсом 3500 ч, прошедший инспекцию и работы по сервисным бюллетеням ** самолёт с новым двигателем *** максимальная полезная нагрузка 18

Краткий обзор программы модернизации самолёта Як-40 19 Краткий обзор программы модернизации самолёта Як-40 19

Цель и задачи проекта Сущность проекта: модернизация и конструктивная доработка воздушного судна, включающая замену Цель и задачи проекта Сущность проекта: модернизация и конструктивная доработка воздушного судна, включающая замену устаревшей силовой установки АИ-25 на двигатель TFE 731 -3 компании Honeywell Самолет Як-40 1. Необходимость воздушного судна на 35… 40 пассажиров на рынке России. 2. Высокая цена иностранных аналогов. 3. Большое число самолётов Як-40 (более 120 шт. ), которые имеют ресурс до 10 и более лет, но оснащены неэффективными двигателями. Ожидаемый результат: увеличение экономической эффективности эксплуатации самолёта до уровня иностранных аналогов Новые характеристики при расходе топлива не более 650 кг. /час. Крейсерская скорость, не менее 590 км/час Взлётный вес, не менее 17 200 кг Полезная нагрузка, не менее 3 200 кг Высота полёта 8600 м Производство: предполагается открыть на собственной площадке ФГУП «Cиб. НИА им. С. А. Чаплыгина» Надежная база Сиб. НИА имени С. А. Чаплыгина является ведущим испытательным центром для многих авиационных конструкторских бюро страны. Общая площадь производственных помещений 88, 3 тыс. кв. м. Среднесписочная численность работающих 810 чел. Объем средств: 2 000… 2 500 000 долларов Доступно Капитальные вложения в 3 раза меньше в сравнении с приобретением иностранного самолёта Срок выполнения НИОКР: Два года. Выполнено! Срок возврата средств: Три года. Время модернизации 1 ВС: Один месяц. 20

Модернизация самолёта Як-40 Проектные показатели Як-40 до модернизации Як-40 М после модернизации Максимальная коммерческая Модернизация самолёта Як-40 Проектные показатели Як-40 до модернизации Як-40 М после модернизации Максимальная коммерческая загрузка, кг 2 300 3 200 Расход топлива, кг/ч 1 150 650 510 550 Крейсерская высота полета, м 7 000 9 000 Максимальная дальность полета, км 2 200 5 100 ПАРАМЕТРЫ Крейсерская скорость полета, км/ч Достигнутые показатели по результатам предварительных лётных испытаний Выполнены 5 полётов, полётное время 6 часов 40 минут Основные результаты 6 000 м. 8 000 м. 10 000 м. Время набора высоты с Gпол. =16 000 кг. 10 мин. 17 мин. 23 мин. Расход топлива на Vист. 600 км/ч 730 кг/час 700 кг/час 690 кг/час Расход топлива на Vист. 500 км/ч 690 кг/час 640 кг/час 630 кг/час Расход топлива на Vист. 470 км/ч 620 кг/час 580 кг/час 570 кг/час 21

Модернизация самолёта Як-40 Верхняя панель Силовые кронштейны Силовая нервюра Кронштейны навески двигателя Нижняя панель Модернизация самолёта Як-40 Верхняя панель Силовые кронштейны Силовая нервюра Кронштейны навески двигателя Нижняя панель Двигатель TFE 731 -3 22

Модернизация самолёта Як-40 Система пожаротушения Гидравлическая система Система отбора воздуха 23 Модернизация самолёта Як-40 Система пожаротушения Гидравлическая система Система отбора воздуха 23

Модернизация самолёта Як-40 3 D-модель пилона двигателя TFE 731 -3 для самолёта Як-40 24 Модернизация самолёта Як-40 3 D-модель пилона двигателя TFE 731 -3 для самолёта Як-40 24

Модернизация самолёта Як-40 Выполнена замена пилонов и двигателей АИ-25 на TFE 731 -3 Произведено Модернизация самолёта Як-40 Выполнена замена пилонов и двигателей АИ-25 на TFE 731 -3 Произведено подключение к штатной электрической и гидравлической системам самолёта TFE 731 -3 До модернизации АИ-25 Выполнено подключение к штатной системе отбора воздуха для системы кондиционирования и ПОС Замена центральной приборной панели контроля параметров работы двигателей После модернизации Сохранена оригинальная конструкция органов управления двигателями 25

Модернизация самолёта Як-40 Достигнутые показатели по результатам лётных испытаний Сокращение времени набора высоты на Модернизация самолёта Як-40 Достигнутые показатели по результатам лётных испытаний Сокращение времени набора высоты на 17 мин. Н, м Увеличение дальности полёта на 2900 км. 8100 Сокращение расхода топлива на этапе снижения Як-40(АИ-25) Як-40(TFE 731) Дальность полета, км Сокращение дистанции разбега на 200 м. Сокращение дистанции пробега на 100 м. Предварительные результаты лётно-конструкторских испытаний Як-40 с двигателем TFE 731 -3 1. 2. 3. 4. 5. 6. Сокращение дистанции взлёта в 2 раза по сравнению с базовым самолетом Як-40 (АИ-25). Сокращение времени и расхода топлива на этапе набора высоты в 1, 5 раза. Увеличение дальности полета на 30%. . . 40% в зависимости от скорости полета. Сокращение расхода топлива на этапе снижения и захода на посадку в 2 раза. Сокращение дистанции пробега в 1, 2… 1, 5 раза. Снижение шума в пассажирском салоне и кабине пилотов. 26

Модернизация самолёта Як-40 Проектные показатели Сравнительные характеристики эксплуатируемых самолётов и проектов воздушных судов Параметры Модернизация самолёта Як-40 Проектные показатели Сравнительные характеристики эксплуатируемых самолётов и проектов воздушных судов Параметры ATR 42 -500 ATR 72 -500 «Falcon 900 B» Як-40 М(TFE 731) Год выпуска 1985 1989 1984 1966 2012 Макс. взлетный вес (кг) 18 600 22 800 20 640 17 100 Вес пустого (кг) 11 250 12 950 10 255 9 850 9 450 Макс. коммерческая загрузка (кг) 5 450 7 350 1 855 2 720 Емкость топливных баков (л) 5 730 6 400 9 525 6 000 Макс. дальность полета (км) 2 963 3 680 8 330 2 200 5 100 Дальность полета с макс. загрузкой (км) 1 500 1 650 7 408 1 450 4 050 Крейсерская скорость (км/ч) 450 430 852 510 590 Максимальная скорость (км/ч) 670 640 950 546 680 Потолок (макс. высота полета) (м) 7 600 14 900 8 100 9 100 Длина разбега (м) 1 160 1 220 1 500 850 650 Длина пробега (м) 1 130 1 050 1 190 550 450 P&WC PW 127 E, 2 x 2400 л. с. P&WC PW 127 F, 2 x 2750 л. с. 3 x. АИ-25 3 x. TFE 731 -3 Honeywell Расход топлива (г/пасс. -км) 25, 7 21, 0 41, 8 70, 4 32, 8 Часовой расход топлива (кг/час) 580 670 890 1 150 620 Кол-во кресел (эконом) 50 74 25 32 32 Двигатели 3 x. TFE 731 -5 Honeywell 27

Спасибо за внимание! ФГУП «Сиб. НИА им. С. А. Чаплыгина» Ползунова ул. , 21, Спасибо за внимание! ФГУП «Сиб. НИА им. С. А. Чаплыгина» Ползунова ул. , 21, г. Новосибирск, 630051, Россия Тел. (383) 279 -01 -56, факс (383) 227 -88 -65 e-mail: [email protected] ru, www. sibnia. ru