Новости
  • Комитеты         
  • Документы Союза         
  • Члены САП         
  • Награды САП         
  • Контакты         
  • Избранное
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
    В архив избранного...
    06.09.2017
    За штурвалом Boeing 737MAX
    Самолет Boeing 737-8, получивший обозначение MAX-8, ввели в эксплуатацию в мае: к коммерческим рейсам на этом типе ВС впервые в мире приступила малайзийская авиакомпания Malindo Air. В целом на третье поколение самых продаваемых гражданских авиалайнеров в мире было получено более 3700 заказов. В мае, спустя 50 лет с начала эксплуатации самолетов Boeing 737, производитель планировал преодолеть отметку в 9500 поставленных ВС этого семейства. Если производство лайнеров в соответствии с планами сохранится до 2030 года, это число будет далеко не окончательным.

    Гуппи (The Guppy) — так пилоты прозвали самый маленький лайнер Boeing, который производится с 1967 г., рекордно долго для коммерческих самолетов. Главная причина успеха этого семейства — значительные достижения в области двигателестроения за последние полвека. Последнее из них — турбовентиляторные силовые установки CFM LEAP-1B, разработанные для MAX.

    Сотрудники Aviation Week получили возможность полетать на Boeing 737-8, рассчитанном на 162 пасс., и оценить отличия этого лайнера от Boeing 737 Next Generation, который испытали почти два десятка лет назад. В полете, начавшемся в Розуэлле (шт. Нью-Мексико, США), принял участие Кит Оцука, главный пилот-испытатель Boeing. Что важно для эксплуатантов, — дальность полета Boeing 737-8 на 14% больше, чем у его новейшего предшественника Boeing 737-800 с тем же запасом топлива.

    Новая жизнь бестселлера 

    Увеличение дальности полета во многом обусловлено установкой двигателей LEAP-1B. Двойные законцовки крыла с ламинарным обтеканием обеспечивают примерно 2%-ный прирост дальности полета по сравнению со стандартными винглетами, установленными на Boeing 737NG. Вклад в улучшение эффективности внесли измененный хвостовой обтекатель, отказ от задних вихревых генераторов, модернизированные впускной и выпускной каналы ВСУ, новый компьютер системы отбора воздуха и множество мелких аэродинамических улучшений.

    При полной коммерческой загрузке и с полными баками дальность полета Boeing 737-8 превышает 5600 км. Таким образом, самолет позволяет соединить такие пары городов, как Вашингтон—Анкоридж, Нью-Йорк—Панама, Буэнос-Айрес—Панама, Сингапур—Токио, Дубай—Куала-Лумпур и Мумбай—Москва.

    Самолет на 40% тише, чем его предшественник, несмотря на то что максимальная взлетная масса выросла на 3175 кг. Двигатели LEAP-1B производят на 20% меньше диоксида углерода и на 50% меньше оксидов азота, чем CFM56-7BE, которые устанавливаются на Boeing 737NG.

    Конкуренция на рынке узкофюзеляжных самолетов достигла пика: сразу несколько производителей выводят на рынок новые или ремоторизованные машины. Однако в сегменте ВС вместимостью от 150 до 200 кресел с дальностью полета 5500–7400 км в борьбе участвуют только семейства Airbus A320neo и Boeing 737MAX. Фору получил Airbus. Boeing 737-8 — первая модель в семействе MAX. Несмотря на то что в начале мая летные испытания приостановили из-за обнаружения на нескольких двигателях дефектов дисков турбины, поставки нового американского самолета должны начаться в срок (Malindo Air приняла первый борт Boeing 737MAX-8 16 мая. — Прим. ред.) — через 17 месяцев после того, как в январе 2016 г. в коммерческую эксплуатацию ввели Airbus A320neo.

    Особенности 

    Американский производитель утверждает, что Boeing 737-8 способен перевозить больше пассажиров на большее расстояние, чем A320neo. В компании также говорят, что готовность нового самолета к вылету находится на непревзойденном уровне в 99,7% и что его эксплуатационные расходы в пересчете на кресло-километр самые низкие в своем классе. Салон Boeing 737-8 на 2,4 м длиннее, чем у A320neo; по сравнению с европейским самолетом в него вмещается еще два ряда кресел, то есть на 12 пасс. больше. Наконец, у самолета Boeing меньше масса пустого, что в сочетании с большей взлетной массой обеспечивает более высокий уровень полезной загрузки.

    Как и в случае с NEO, львиную долю систем самолеты поколения MAX получили от предшественников. В связи с этим для переобучения экипажей достаточно сравнительно короткого курса.

    Если пройтись вокруг Boeing 737-8, легко заметить, что его нос несколько выше, чем у Boeing 737-800: длина передней стойки шасси увеличилась на 20 см. Благодаря этому клиренс мотогондолы двигателя LEAP-1B остался таким же, как и у меньшего по размеру CFM56-7 на Boeing 737NG, — 43 см.

    Вентилятор двигателя LEAP-1B, оснащенный 18 лопатками из углеволокна, имеет в диаметре 176 см, тогда как диаметр вентилятора CFM56-7 с 24 титановыми лопатками составляет 155 см. Благодаря более крупному вентилятору степень двухконтурности двигателя составляет 9:1 против 5:1 у его предшественника. Силовая установка LEAP-1B выполнена по двухвальной конструкции. Секция низкого давления N1 состоит из вентилятора, трех нагнетателей и пяти ступеней турбины. Секция высокого давления N2 состоит из 10-ступенчатого осевого компрессора с приводом от двухступенчатой турбины. Общая степень повышения давления составляет 41:1 по сравнению с 28:1 на двигателе CFM56-7. Благодаря увеличенной степени повышения давления и более высоким рабочим температурам, достичь которых позволило применение современных жаропрочных материалов, удельный расход топлива удалось снизить на 15%.

    Масса каждого двигателя LEAP-1B составляет 2780 кг, что на 385 кг больше, чем у CFM56-7BE. Возросшая масса двигателя оказывает влияние на массу пустого самолета. Вес добавляют новые пилоны и мотогондолы для более тяжелых двигателей, массивные основные стойки шасси, а также местами более толстая обшивка фюзеляжа. Из-за всех этих изменений только что собранный самолет на 2948 кг тяжелее, тогда как готовый к эксплуатации стал тяжелее на 3175 кг — с таким весом сохраняется возможность выбирать баланс между полными баками и полной коммерческой загрузкой.

    С самого начала самолеты Boeing 737 разрабатывались с небольшим клиренсом, чтобы облегчить погрузку багажа, обслуживание двигателей и дозаправку. Пороги багажных люков, например, по-прежнему находятся на высоте 1,67 м от перрона, даже с удлиненной стойкой шасси. Однако низкое шасси ограничивает размер двигателей, пригодных для установки на самолете. Имея короткие стойки и длинный фюзеляж, Boeing 737-8 получил хвостовой костыль, который предохраняет фюзеляж от повреждений, в случае если при взлете слишком резко задрать нос или не успеть стабилизировать ВС при посадке.

    В кокпите 

    Заняв левое кресло (кресло капитана ВС), понимаешь, что это кабина именно Boeing 737. Места для двух пилотов вполне достаточно, но с третьим или четвертым членом экипажа на откидных креслах будет тесно. Шесть дисплеев ARINC размером 8 х 8 дюймов, характерных для Boeing 737NG, заменены на четыре горизонтально ориентированных индикатора размером 9 х 12 дюймов, взятых с Boeing 787. Интегрированные резервные инструменты вместе с рукояткой выпуска шасси, индикаторными лампами и переключателем управления носового колеса переехали на центральную часть панели.

    Основные пилотажные дисплеи (PFD) отличаются наличием фона "небо/земля" с вертикальными вставками воздушных данных. Пурпурный крестообразный командно-пилотажный индикатор перекочевал с Boeing 737NG. В качестве варианта можно выбрать индикатор с одной стрелкой. Пустые зоны по внешнему краю дисплея могут использоваться для отображения часов и идентификационных данных рейса.

    Крупноформатные навигационные дисплеи (ND) позволяют по запросу выводить под навигационными картами вертикальные окна. Также по запросу на левый или правый навигационный дисплей выводятся датчики двигателя, индикаторы количества топлива и указатели позиции предкрылков и закрылков. Отказ от шестого стандартного дисплея на центральной консоли позволил переместить в эту зону часть переключателей и индикаторов, которым из-за внедрения широкоформатных экранов не хватило места на приборной панели. Положение поменяли и ряд других инструментальных панелей и регуляторов дисплеев, поэтому пилотам, переходящим с NG на MAX, понадобится какое-то время на то, чтобы привыкнуть к различиям.

    В остальном кабина осталась такая же, как на Boeing 737 Classic и NG, в том числе левая и правая панели оповещений о неполадках, верхние панели и конфигурация консоли управления. Выбор в пользу унификации кабины пилотов исключил возможность модернизации панели приборов, которую можно было оснастить системой предупреждения экипажа, индикацией двигателей, функцией электронной контрольной карты (чек-листа), а также полностью интегрировать систему управления полетом с системой отображения. Кстати, Boeing не дает возможности заходить на посадку с использованием спутниковой системы GPS или WAAS LPV (широкозонная усиливающая система с функцией захода на посадку по характеристикам курсового радиомаяка с вертикальным наведением). В то же время доступна наземная система захода на посадку по GPS.

    Процедуры подготовки кабины и контрольные карты практически идентичны тем, что используются на Boeing 737NG. Эти отрепетированные серии поворотов рукояток и нажатий на кнопки и переключатели уходят еще в эпоху "Аполлона".

    Однако есть определенные нюансы с запуском двигателей LEAP-1B. Валы ротора, которые поддерживают компрессор и турбину, подвержены тепловой деформации, вызванной долгим остыванием после выключения. В результате, если при первоначальном запуске двигателя компьютер управления двигателем (EEC) зафиксирует искривление ротора, на дисплее тахометра N2 (скорость вращения вала газогенератора. — Прим. ред.) может появиться сообщение: motoring (прокрутка). При этом запуск может задержаться на 12–60 с. Это время требуется для того, чтобы EEC дал команду стартеру раскрутить двигатель до скорости 18–24% N2 и таким образом распрямить ротор. Авиакомпаниям придется учитывать эту задержку при расчете времени от буксировки до руления.

    Ощущения 

    Самолет Boeing 737-8 с серийным номером 1A003, который я пилотировал, был под завязку заполнен тестовым оборудованием, баками с водяным балластом и другими инструментами. С 10 людьми на борту масса самолета без топлива составила 55819 кг, что по крайней мере на 10432 кг больше, чем у серийного самолета с обычным интерьером с 12 креслами бизнес-класса и 150 креслами экономкласса, передним и задним туалетами, а также кухней. С 9453 кг топлива на борту вес лайнера составил 65271 кг.

    Высота аэродрома в Розуэлле над уровнем моря составляет 1102 м. Воздух прогрелся до 18°C, давление находилось на уровне 766,3 мм рт. ст. При взлетной массе 65135 кг, выдвижении предкрылков/закрылков на 5° и полной тяге двигателей скорость принятия решения V1 составила 133 узла (246 км/ч), скорость отрыва VR — 135 узлов (250 км/ч), скорость V2 (набор высоты с одним отказавшим двигателем) — 145 узлов (269 км/ч). Расчетная длина разбега для ВПП-21 составила 1826 м.

    Если бы мы взлетали с максимальной взлетной массой 82191 кг, то скорости были бы следующими: V1 — 153 узла (283 км/ч), VR — 154 узла (285 км/ч), V2 — 160 узлов (296 км/ч). Длина разбега составила бы 2819 м.

    Для того чтобы сдвинуть самолет с такой сравнительно небольшой рулежной массой с места, потребовалось лишь небольшое увеличение тяги от малого газа. В стандартную комплектацию теперь входят карбоновые тормоза, что позволяет сократить массу на 314 кг. Мне пришлось часто ими пользоваться для сохранения скорости руления — самолет ускорялся из-за сравнительно высокой тяги на малом газу.

    Самолет был оснащен опциональным коллиматорным индикатором на лобовом стекле (HUD) фирмы Rockwell Collins. Его установка, на мой взгляд, существенно повышает безопасность полета и ситуационную осведомленность. Во время оценочного полета я использовал HUD практически постоянно.

    Наш план полета уводил нас от Розуэлла примерно на 180 км на северо-восток к VOR-маяку Texico. Обратно нам предстояло лететь по трассе V-280 к VOR-маяку Chisum. У нас было достаточно времени, чтобы набрать высоту и проверить характеристики в крейсерском режиме полета.

    Выехав на ВПП-21, я передвинул рычаги управления двигателями (РУД) для стабилизации двигателей на скорости 40% от N1 (скорость вращения вентилятора), потом включился автомат тяги. Когда двигатели вышли на режим максимальной тяги, я подумал, что Boeing 737-8 значительно тише на взлете, чем Boeing 737NG.

    Отрыв почувствовался мягко, попутно ощущался приятный крен. На высоте 305 м я уменьшил угол тангажа и ускорился. Как только скорость превысила значение V2 + 15 узлов, я убрал закрылки до 1°. На высоте 457 м и на скорости более 190 узлов (352 км/ч) я убрал все поверхности, увеличивающие подъемную силу.

    Почти во всех режимах полета самолет обладает естественной устойчивостью по скорости. Но поскольку двигатели с общей тягой 26308 кг находятся значительно ниже центра тяжести, присутствует ярко выраженное соотношение между тягой и тангажом. Особенно сильно оно проявляется, когда центр тяжести смещен назад, а самолет загружен не полностью. Boeing оснастил самолет системой усиленной устойчивости по скорости, которая нивелирует упомянутое соотношение за счет автоматической перекладки стабилизатора. В расчет берутся приборная скорость, положение РУДов и центр тяжести. Впрочем, пилоты все же должны знать о влиянии тяги на кабрирующий момент и компенсировать его за счет воздействий на штурвал и органы управления перекладкой стабилизатора.

    На скорости 250 узлов (463 км/ч) мы поднялись на высоту 3048 м и ускорились до 280 узлов (519 км/ч). Продолжая подъем до эшелона FL350 (10668 м), мы разогнались до 0,78M. На эшелоне истинная воздушная скорость достигла 449 узлов (832 км/ч), расход топлива составил 2023 кг/ч в условиях ISA-3C при массе 63730 кг.

    Конечно, этот срез характеристик на крейсерском режиме полета стал результатом действия многих переменных. Среди них стоит упомянуть центр тяжести, сдвинутый вперед до уровня 10% средней аэродинамической хорды, и атмосферные возмущения. По словам Оцуки, оптимальной крейсерской высотой при такой массе был бы эшелон FL390 (11887 м).

    Рядом с Texico центр в Альбукерке развернул нас обратно к Розуэллу, так чтобы мы не пересеклись с другими самолетами. С включенным автопилотом самолет с легкостью накренился на 30°. В системе управления полетом Boeing 737MAX для крейсерского режима на большой высоте не предусмотрен режим автоматического уменьшения угла крена. На оптимальной крейсерской высоте в условиях вплоть до ISA+15C самолет способен без бафтинга входить в крен под углом до 40–45°. Но для удобства пассажиров в зависимости от этапа полета экипаж может вручную выбрать угол крена в 10, 15, 20, 25 и 30°.

    Переведя двигатели в режим малого газа, мы приступили к снижению, ускорив его с помощью спойлеров. Оцука рассказал, что MAX получил новые спойлеры с электродистанционным управлением. К стандартному назначению — торможению и снижению подъемной силы — прибавились еще четыре функции. Если у самолета отказывают элероны, спойлеры подключают для управления креном; управление ими осуществляется через компьютер, соединенный со штурвалом второго пилота. Спойлеры применяются и в том случае, если проблемы возникают с рулем высоты: в ответ на отклонение штурвала во время захода на посадку система ненамного выдвигает или убирает спойлеры, обеспечивая таким образом прямое управление подъемной силой. Система также помогает при маневрировании, снижая воздействие изгибающего момента на крыло, и корректирует высоту при посадке, благодаря чему основное шасси гарантированно касается земли задолго до носового.

    Спустившись до 4572 м, мы развернулись влево и вправо на 360° с углом крена 45°. Вектор траектории полета на HUD и PFD позволил с легкостью удержать заданную высоту. Сохранить точную скорость помогли индикатор скорости и метка ускорения на HUD.

    Дальше мы протестировали полет с одним отказавшим двигателем — для этого мы перевели один из них на малый газ, а второй оставили на режиме максимальной тяги. Для сохранения траектории полета на педали руля направления достаточно было давить с умеренным усилием. Учитывая, что стреловидность крыла у самолета сравнительно небольшая — по линии четверти хорд она составляет 25°, при полете проявлялся слабый эффект поперечного V крыла, для нейтрализации которого требовалась небольшая корректировка крена.

    Вернувшись в чистую аэродинамическую конфигурацию, мы вплотную приблизились к точке сваливания. Еще на заводе Boeing в Сиэтле мы с Оцукой отработали такой маневр на тренажере Boeing 737MAX-8. Когда сработал стикшейкер автомата тряски, я толкнул штурвал, чтобы снизить тангаж, и передвинул РУДы в положение тяги для набора высота. По мере раскрутки двигателей появился ярко выраженный кабрирующий момент. Для его погашения я снова толкнув штурвал и переложил стабилизатор на снижение.

    Возвращаясь в Розуэлл для отработки маневров, я вручную выполнил заход на посадку с закрылками, выдвинутыми на 30°. При массе 63500 кг скорость VREF30 (посадочная скорость для указанной конфигурации закрылков. — Прим. АТО) составила 135 узлов (250 км/ч). В качестве целевой скорости я установил 140 узлов (259 км/ч): заход должен был закончится уходом на второй круг с касанием ВПП.

    Когда я выдвинул закрылки на 15°, а потом на 30°, подъемная сила ощутимо возросла, из-за чего самолет слегка повело вверх. Легкое воздействие на штурвал удержало самолет на заданной высоте. Направляясь к ВПП-21, я воспользовался указаниями системы посадки по приборам. Контролировать траекторию и скорость полета мне помогал HUD — по-моему, самый эффективный инструмент, обеспечивающий точность и плавность ручного управления. Как только радиовысотомер произнес "тридцать", обозначив высоту над ВПП, я перевел РУДы на малый газ, проверил скорость снижения и коснулся поверхности полосы.

    На пробеге Оцука убрал закрылки до 15°, переложил стабилизатор на взлет и скомандовал: "Вперед!". Я увеличил тягу и по его команде вывел самолет в отрыв. Потом я убрал закрылки и, прежде чем отправиться на окончательную посадку, пролетел по ветру 18 км.

    На тренажере я отработал несколько ситуаций с отказом одного двигателя — взлет, заход на посадку и уход на второй круг. Меня впечатлило, как хорошо сравнительно большие руль направления и киль держат курс, при том что воздействие на педали руля направления требуется умеренное. Эффект поперечного V крыла на тренажере был более выраженным: его усиливала установка большей тяги. Но он легко гасился корректировкой крена и направления, после чего небольшим триммированием крена и направления.

    Последнюю посадку я выполнил с закрылками, выпущенными на 40°, и автоматом торможения, установленным на позицию 2. Я установил целевую скорость для VREF40 + 5 узлов на уровне 141 узел (261 км/ч). Касание прошло без эксцессов. Но я слишком сильно надавил на штурвал, и носовая стойка опустилась чересчур жестко.

    Нюансы 

    Очевидно, что самолету Boeing 737-8 не хватает электродистанционной системы управления, интеграции и автоматизации авионики, равно как и других технологий, используемых на новых реактивных самолетах. Своими корнями эта машина уходит в эпоху космической гонки. Несмотря на то что салон Boeing SkyInterior зрительно расширяет салон самолета шириной 3,54 м, у Airbus A320neo он все же шире на 17,8 см. Благодаря этому кресла в экономклассе европейского самолета оказались тоже более широкими — на 2,5 см. В Boeing говорят, что визуальному расширению салона MAX способствует увеличение площади его иллюминаторов на 20%.

    Как говорит генеральный директор и президент лизинговой компании Air Lease Corp. Джон Плюгер, экономику эксплуатации определяют авиакомпании. "Boeing 737-800 — это хлеб с маслом для производителя, тяжеловес на рынке и безусловный победитель в сегменте узкофюзеляжных лайнеров Boeing. С точки зрения лизинга Boeing 737MAX-8 уже достиг успеха", — заявил он. Новый самолет — сильный претендент на замену моделям Boeing 737-700/800. Несмотря на то что гонку ведет Airbus, собравший больше заказов на A320neo, чем американский производитель на Boeing 737-8, в перспективе, по мнению Плюгера, число заказов распределится между двумя моделями примерно поровну.

    Лайнеры семейства Boeing 737 установили рекорд по производству. Boeing 737-8 поможет не потерять заданные темпы. Это сильный конкурент на рынке узкофюзеляжных ВС, который обзавелся новыми двигателями, улучшенными законцовками крыла и обновленными дисплеями. Однако самолет нельзя бесконечно растягивать, укреплять, удлинять и ремоторизировать — он довольно быстро проиграет лайнерам с более современной конструкцией. Семейство MAX может стать лебединой песней для самого продаваемого самолета в истории.

    Фред Джордж
    Фото: John D. Parker / Boeing / Aviation Week

    Источник: "AVIATION WEEK".

    Назад
     
    © 2019 Союз авиапроизводителей России. Все права защишены. Наш адрес: Москва, Ленинградский проспект, д.24, стр.2. Тел.: (495) 125-73-73; e-mail: info@aviationunion.ru.

     

    Союз авиапроизводителей России Союз авиапроизводителей России Написать письмо Поиск по порталу Союз авиапроизводителей России Карта портала