Полeтит ли «черное» крыло?
За последние несколько лет в России достигнут существенный прогресс в создании авиационных конструкций из полимерных композиционных материалов. Разработчики самолетов научились применять их для проектирования высоконагруженных агрегатов. Развернута производственная база для их серийного выпуска. К созданию материалов для производства композитных конструкций подключаются новые компании – как государственные, так и частные. На глазах вырастает новый сегмент авиастроительной отрасли.
Международная кооперация в гражданском авиастроении сегодня – это норма. Компании, производящие коммерческие лайнеры, не ставят перед собой задачи создать машину только из отечественных деталей и материалов. На первом плане – конкурентоспособность и экономическая эффективность. В международной кооперации реализуется и проект перспективного российского среднемагистрального самолета МС-21. Однако политическая ситуация изменилась. В прессе появились сообщения о том, что из-за американского запрета на поставку материалов для производства композитного «черного» крыла программу МС-21 могут ждать проблемы и перенос даты начала серийного производства лайнера.
Среднемагистральный – на взлет!
«ПМ» решила разобраться в этой ситуации и получить информацию из первых уст. Но сначала вкратце напомним, о чем идет речь. Полимерные композиционные материалы применяются в отечественной и зарубежной авиации десятки лет. Однако крупные силовые конструкции из композитов, прежде всего из углепластика, дебютировали в большой коммерческой авиации вместе с первым полетом Boeing 787 Dreamliner в 2009-м. Из карбона были выполнены как секции фюзеляжа, так и крыло. Четыре года спустя в воздух поднялось детище концерна Airbus – основного конкурента Boeing. Это был А350 XWB, где композитными были и элементы фюзеляжа, и крыло. Обе машины относятся к широкофюзеляжным дальнемагистральным лайнерам.
Среднемагистральные самолеты семейства Boeing 737 и A320 создавались до появления композитов с нужными свойствами. Первым в этом классе гражданским самолетом с композитным крылом стал российский МС-21, летные испытания которого начались в 2017 году.
Учитывая сильные позиции B737 и A320 в среднемагистральном сегменте рынка, разработчики МС-21 сделали ставку на достижение технического превосходства в двух ключевых характеристиках: это комфорт пассажиров и экономическая эффективность. И то и другое требовало существенно более высокого аэродинамического совершенства конструкции. В частности, только за счет аэродинамики можно было компенсировать увеличенную ширину фюзеляжа, необходимую для повышения комфорта.
Специалисты знают, что основа аэродинамического совершенства – это характеристики крыла. «Для достижения оптимальных аэродинамических характеристик для МС-21 было разработано крыло большого удлинения со сложным профилем, – говорит генеральный директор АО «АэроКомпозит» Анатолий Гайданский. – Из металла сделать его практически невозможно – только из углепластика с его уникальной жесткостью. А хорошая аэродинамика дает нам серьезный выигрыш в топливной эффективности».