О самолёте МС-21 от 01.01.2001

  О самолёте МС-21 от 01.01.2001:

Мой комментарий об этом самолёте в Интернете 08.06.2016:

Возможно, что это будет лучшая конструкция из всех сверхэкономичных, но небезопасных самолётов с большим кабрирующим моментом двигателей и с недостаточно эффективным горизонтальным хвостовым оперением. Но это не наш выбор - к такой компоновке пассажирских самолётов мировое самолётостроение вынудили прийти самолётостроители США. Надеюсь, что доживу до того времени, когда самолёты с такими ошибочными конструктивными решениями будут постепенно исчезать из мирового самолётостроения.

Первый комментарий (в моей электронной почте):

Да, жалко, что авиаконструкторы с Вами не посоветовались, как самолеты надо строить.

Второй комментарий (- // - // - // -):

Владимир, а вы автостроитель?

Мой ответ на эти комментарии (по электронной почте их авторам):

Я авиаконструктор высшей квалификации (с сорокапятилетним стажем работы, в том числе в ОКБ Сухого и в ОКБ Яковлева, в том числе под непосредственным руководством главного конструктора ОКБ Сухого по спортивной авиации Бориса Владимировича Ракитина и главного конструктора самолёта Су-27 и его модернизаций Алексея Ивановича Кнышева, подробнее о самолётах с большим кабрирующим моментом двигателей можно прочесть и посмотреть видео с их посадкой-плюханьем на взлётно-посадочную полосу из-за недостаточно эффективного горизонтального хвостового оперения на моём сайте www. vladimirsidorov. ru под названием "Новая русская музыка. Композитор и

исполнитель Владимир Сидоров").

Ответ (от 01.01.2001) автора второго комментария:

Здравствуйте Владимир!

Я отношусь с глубоким уважением к Вашему опыту и познаниями в данной сфере. Прочитав Ваш комментарий, я не просто так задал Вам вопрос. Я, если можно так выразиться, собираю коллекцию компетентных людей в определенных областях, извините, если такая формулировка звучит грубо, но мне важен опыт накопленный Вами.

К Вам у меня два вопроса, думаю по теме:

- почему все таки американцы лоббируют такую схему. В чем ее плюсы и, соответственно, минусы? Ведь что-то же диктует именно так строить.

- на многих советских авиосудах двигателя расположены ссзади, в чем отличие данной схемы? Почему мы от нее отходим?

Буду Вам признателен за развернутый ответ.

Сам я являюсь инженером-конструктором имею свою фирму по производству нестандартного оборудования. Конечно мне до вас еще тянуться, но поверьте компетентное мнение таких людей как Вы, является для нас наиценнейшим знанием, которое мы обещаем сохранить, использовать и передать дальше нашим детям.

С уважением Георгий М.........…

Мой ответ автору второго комментария:

Здравствуйте, Георгий!

Спасибо за высокую оценку моих стараний!

Часть ответов на Ваши вопросы можно найти на моём сайте, но я попытаюсь ответить на все вопросы в этом письме к Вам.

Американцы «лоббируют такую схему», на мой взгляд, потому, что у них на первом месте стоит «американская мечта», то есть большие деньги, а остальное как бы вторично. Кроме того, они исторически более других склонны к «эбрэкэдэбрым» конструкциям в авиастроении (в Интернете полно таких «творений», созданных американскими авиаконструкторами). По-видимому, это отчасти обусловлено их, опять же исторически, «колонизаторским менталитетом», который, как показали события последних лет, ничего хорошего им не сулит, причём, по моим аналитическим предположениям, уже в ближайшем будущем.

Теперь о «плюсах» и «минусах» пассажирских самолётов с большим кабрирующим моментом двигателей. У всех самолётов классической компоновочной схемы (за исключением некоторых военных самолётов ОКБ Сухого) центр тяжести всегда располагается впереди центра аэродинамического давления крыла. То есть, крыло всегда затягивает самолёт в пикирование. Чтобы этого не произошло, на самолёте установлено горизонтальное хвостовое оперение. Оно, естественно, создаёт большое аэродинамическое сопротивление, то есть требует значительного расхода топлива, а также «отбирает» у крыла часть подъёмной силы. Если человек «жадный до денег», то он будет стремиться их заполучить в обход некоторых общепринятых правил. Именно так и поступили американские авиаконструкторы, заменив балансировочное усилие горизонтального хвостового оперения тягой двигателей. Это огромная экономия топлива в крейсерском режиме полёта. Но вот в полёте на крейсерском режиме «подул ветерок, воздух морщит, рябит» и командир воздушного судна успокаивает пассажиров в салоне через микрофон: «Проходим зону турбулентности». Если бы у этого самолёта было нормальное горизонтальное хвостовое оперение, то никакой «трясочки» самолёта не было бы, так как  стабилизатор (горизонтальное хвостовое оперение состоит из неподвижного либо переставного стабилизатора и руля высоты) автоматически компенсирует падение подъёмной силы на крыле самолёта, поскольку оно расположено позади крыла и мгновенно реагирует на уменьшение пикирующего момента крыла, то есть увеличивает его угол атаки. Как только угол атаки крыла увеличился, то тут же даёт о себе знать аэродинамический фокус крыла (аэродинамический фокус крыла – это точка приложения ПРИРАЩЕНИЯ аэродинамической подъёмной силы крыла). Он на дозвуке находится примерно на 25% средней аэродинамической хорды крыла, то есть ближе к передней кромке крыла, а, стало быть, при этом уменьшается провал самолёта в «воздушную яму». Всё это в совокупности не даёт самолету трястись в воздухе. Я в своей жизни много полетал на советских пассажирских самолётах и только один раз (на Ан-24) попал в «болтанку».

Но если к «зонам турбулентности» можно «как-то попривыкнуть» (хотя несколько дней назад в Интернете появилась такая информация: «… Разбросанные по салону личные вещи, ярко-желтые кислородные маски, нависающие над пассажирскими креслами, пострадала даже внутренняя обшивка самолета. Внушительные трещины уродливым узором прошли по багажным полкам. У всех пассажиров — сильнейший стресс, 31 из них получили травмы разной степени, серьезные переломы и последующая госпитализация восьми человек – последствия вхождения лайнера в зону турбулентности…»), то посадка на таком самолёте это, отчасти, «игра со смертью». И катастрофы в Казани и в Ростове-на-Дону тому подтверждение.

Объясню почему. При заходе на посадку самолёта с большим кабрирующим моментом двигателей в сочетании с недостаточно эффективным горизонтальным оперением (а зачем, подумали «соответствующие авиаконструкторы», 99% времени эксплуатации самолёта, если полёты в «зонах турбулентности» считать «штатным явлением», возить с собой лишнее аэродинамическое сопротивление?) пилот, естественно, уменьшает тягу двигателей. Подъёмная сила крыла уменьшается и самолёт снижается. Всё идёт нормально. Кошмар начинается на предпосадочном участке глиссады (глиссада – это линия данного аэропорта, по которой самолёт должен приближаться к взлётно-посадочной полосе в «коридоре» курсо-глиссадных маяков дальнего и ближнего приводов).

Если самолёт не вписался в данную глиссаду, то он, как правило, уходит на второй круг. Если это самолёт нормальной компоновочной схемы (например, Ту154), то пилот «тупо врубает двигатели на полную катушку» и спокойно уходит на второй круг. С американскими «низкомордными бизонами» всё происходит по-другому и если «хорошо газануть», то самолёт задерёт нос и выйдет на закритические углы атаки крыла (если отключена или не работает соответствующая автоматика). Скорость и высота полёта резко падают. Отдача штурвала от себя уже ничего не даёт и дальше идёт инстинктивное желание резко увеличить угол атаки переставного стабилизатора горизонтального хвостового оперения  (вспомните недавнее: «Не делай этого! Не делай этого!», потом: «Тяни! Тяни!»; для справки: изменение угла атаки переставного стабилизатора с целью оптимизации балансировки самолёта по тангажу, то есть в продольной плоскости, в зависимости от реально сложившейся центровки воздушного судна, предусмотрено только на режимах полёта, близких к крейсерским и перед взлётом). Самолёт опускает нос и начинает пикировать и слегка раскачиваться в поперечной плоскости – рули высоты и элероны почти не работают из-за малого напора набегающего потока воздуха.

Но это нештатная ситуация. Теперь рассмотрим штатную. На нормальном самолёте (Ту-154, например) перед касанием взлётно-посадочной полосы пилот уменьшает тягу двигателей (я знал одного лётчика-испытателя, который на учебных занятиях по конструкции самолёта Су-24, которые я вёл на лётно-испытательной станции Новосибирского авиазавода им. Чкалова, в ответ на мои «учения», во всеуслышание заявил: «Я при посадке один двигатель вообще выключаю») и выравнивает самолёт над ВПП нормальным горизонтальным хвостовым оперением. «Бизон» же «сидит на двигателях» до тех пор, пока не снизится «до минимума» (расстояние между колёсами главных стоек шасси и ВПП при этом зависит от мастерства пилота и погодных условий). Потом идёт резкий сброс тяги и самолёт «плюхается» на ВПП. Посадка иногда бывает настолько жёсткой (сам это дважды испытал и с тех пор зарёкся на таких самолётах летать, но пилоту во втором случае – когда уже стал, по-видимому, «подсознательно прозревать и что-то соображать», после приземления самолёта, поаплодировал, хотя погода в Домодедово в тот день была хорошая), что у некоторых пассажиров из-за этого иногда возникают неприятные для здоровья последствия.

Надеюсь, уважаемый Георгий, что мне удалось дать Вам «развёрнутый ответ»?  Всего доброго!  Владимир Сидоров  10.06.2016

P. S. Забыл ответить Вам по поводу расположения двигателей - в хвосте или на крыле самолёта (тороплюсь идти по своим делам). Но на моём сайте есть ответ на этот вопрос (я за компоновку, как у Ту-154).

Пятница, 10 июня 2016:

Большое Вам человеческое спасибо за столь познавательный ответ! Обязательно найду информацию на вашем сайте. Уж очень интересно!

Всего Вам доброго Владимир!

С уважением Георгий.

Рад был с Вами пообщаться! Но позже - через несколько часов, после того, как добавил текст своего письма к Вам на свой сайт, я этот текст еще раз прочёл и дополнил.
С уважением, Владимир 10.06.2016

Добавлено 27.06.2016:  У «бизонов» (в отличие от наших Ил-86 и Ил-96) крыло «вылизано» по коэффициенту аэродинамического сопротивления цэ-икс «до неприличия» (на МС-21, он же Як-242, к сожалению, тоже). То есть в ущерб коэффициенту аэродинамической подъемной силы крыла цэ-игрек (оба коэффициента неразрывно связаны между собой, то есть они всегда уменьшаются либо увеличиваются «в одну сторону»). Поэтому такое крыло, вдобавок к ошибочному конструктивному решению по продольной балансировке самолёта, плохо «держит» пассажирское воздушное судно в «зонах турбулентности» и при посадке. При посадке не спасает даже достаточно мощная механизация крыла (предкрылки и закрылки). Всё это, рано или поздно, обязательно вернёт мировое реактивное самолётостроение к расположению двигателей в хвостовой части пассажирских самолётов, к другим апробированным конструктивным решениям.

Воспоминания от 01.01.2001: 

Тот лётчик-испытатель, о котором я упомянул выше, слыл (его уже давно нет в живых) и в повседневной работе на ЛИСе (лётно-испытательной станции) Новосибирского авиазавода им. Чкалова человеком «своеобразным по отношению к испытуемой им техники». Возможно, из-за этого у него  иногда случались неприятности.

Например, незадолго до начала моей работы на ЛИСе (сразу после окончания института в Комсомольске-на-Амуре) он, получив разрешение на взлёт, стал самолёт разгонять. Бежит по ВПП на форсаже. Уже штатную скорость отрыва от земли прошёл, а самолёт не взлетает. Уже четыреста километров в час, а самолёт не взлетает. Уже скоро закончится асфальт взлётно-посадочной полосы! Тут он «даёт по тормозам».

Су-24 выкатывается за пределы ВПП на грунт, срезает все стойки шасси и на «брюхе» сносит аэродромные сеточные ограждения. Мне это рассказывал авиамеханик бригады, за которой данный самолёт был закреплён на лётных испытаниях (если не ошибаюсь, это была та бригада, в которой я потом и работал авиамехаником).

Когда авиамеханики упомянутой бригады подбежали к самолёту и открыли его кабину, то увидели целых и невредимых лётчиков, но которые с бледными лицами не могли от пережитого ужаса говорить. Оказалось, что они перед взлётом забыли выпустить консоли крыла с изменяемой геометрией и взлетали, извините, за «не самолётческое» выражение, «со сложенными крыльями». Соответственно не была выпущена и механизация крыла – предкрылки и закрылки.

Самолёт, естественно, восстановлению не подлежал. Работала большая комиссия (я впоследствии в таких комиссиях работал, но таких тяжких лётных происшествий при мне не было и вообще, пока я, в общей сложности, четыре года, работал на су-двадцатьчетвёртых и на су-пятнадцатых, ни один пилот или штурман-пилот не погиб и ни одной машины на нашем заводе не было потеряно, а после того, как меня перевели работать из отдела главного конструктора в отдел товаров народного потребления ведущим конструктором по глиссирующей амфибии с воздушным винтом – гидроснегоход имеется в виду, впоследствии «переросший» у меня в амфилёт, то есть в летающую амфибию – мою основную тематику по жизни, как конструктора-изобретателя,  вот тогда-то и началось, впрочем, об этом я, по-моему, уже где-то написал на своём сайте).

После этого случая на аэродроме ЛИСа (у ВПП) установили утеплённый  «вагончик с окошком на ВПП» и посадили в него «секущего кадра», который следил за тем, чтобы все самолёты с изменяемой геометрией крыла перед взлётом имели минимальную стреловидность поворотных консолей крыла (и чтобы вся механизация крыла была выпущена). До этого происшествия упомянутому лётчику уже готовили документы на старшего лётчика-испытателя, а после – инициативу «зарубили». Но старшим лётчиком-испытателем он всё-таки стал (по-видимому, когда я уже жил в Москве, но, может быть, и раньше, поскольку, как указано в Интернете, 14 августа 1975 года, когда я уже был в армии, ему было присвоено звание «Заслуженный лётчик-испытатель СССР»). За свой большой, многолетний и опасный труд в освоении отечественной авиационной техники мой тёзка был  награждён орденами и медалями. Умер в возрасте 68 лет (похоронен на Заельцовском кладбище Новосибирска).

  ______________________________