МС-21 – среднемагистральный пассажирский самолёт, разработанный корпорацией «Иркут» (сейчас ПАО «Яковлев»). Первый полёт состоялся 28 мая 2017 года. Самолёт рассчитан на перевозку от 163 до 211 пассажиров, дальность полёта – до 6400 км. В конструкции применены композитные материалы, что позволило снизить массу самолёта и повысить топливную эффективность. В 2022 году по программе импортозамещения начались испытания модификации МС-21-310 с двигателями ПД-14.
Испытания – ключевой этап в создании и сертификации любого воздушного судна. Для МС-21 этот процесс важен вдвойне, т.к. это единственный в мире узкофюзеляжный самолёт, все компоненты которого произведены в одной стране, что предъявляет высокие требования к качеству, интеграции и надежности систем. Сертификация в таком случае подтверждает не только соответствие самолёта международным стандартам, но и эффективность отечественной промышленной цепочки. Программа испытаний формируется с учётом требований сертификационных органов, включая Росавиацию, FAA и EASA, а также международных стандартов ICAO.
В интервью пресс-службе Объединённой авиастроительной корпорации заместитель начальника Лётно-испытательного и доводочного комплекса по гражданской авиационной технике компании «Яковлев», ведущий инженер по лётным испытаниям самолёта МС-21 Николай Фонурин рассказал о ходе сертификации МС-21 и задачах, которые возлагаются на опытные самолёты.
В программе сертификации МС-21 инженер-испытатель обеспечивает безопасность и эффективность всего процесса лётных и наземных испытаний. В его задачи входит разработка подробной программы, в которой расписаны все этапы – от заводских доводочных до сертификационных испытаний. Во время полётов он контролирует выполнение режимов, оценивает поведение самолёта в критических ситуациях, фиксирует данные и принимает решения о продолжении или корректировке выполнения полётного задания.
«Инженер-испытатель в полёте и, в принципе, на земле участвует во всех видах отработок. Фактически он является руководителем испытаний на борту, определяет достаточность и зачётность получаемых материалов. И как следствие, – стоит ли продолжать эксперимент дальше или в какой-то момент надо остановиться, закончить испытательные режимы, вернуться на землю и выполнить обработку этих материалов, чтобы понять, можем ли мы двигаться безопасно, самое главное – безопасно двигаться дальше», – рассказал Николай Фонурин.
Программа испытаний начинается с наземных отработок. На этом этапе проверяется силовая установка, гидравлика, электроснабжение, системы управления, работа шасси, топливных насосов, резервных каналов связи. После успешного завершения работ на земле самолёт допускается к лётным испытаниям. Перед каждым полётом проводится комплексная подготовка: анализ погодных условий, проверка состояния аэродрома, оценка готовности экипажа и технических служб.
Заводские доводочные испытания (ЗДИ) – этап, на котором самолёт обучается «летать». Проверяются основные режимы: взлёт, набор высоты, снижение, посадка. Оценивается устойчивость, управляемость, работа всех систем в штатных и нештатных ситуациях. После завершения доводочных испытаний начинается сертификационный этап. Здесь проверяется соответствие самолёта требованиям сертификационного базиса, включая нормы безопасности, экологии, шума, отказоустойчивости.
Критические режимы полёта требуют отдельного внимания. Испытания на минимальных скоростях и больших углах атаки позволяют определить границы сваливания. Полёты на максимальных эксплуатационных скоростях выявляют флаттер – опасные колебания конструкции. Отдельно моделируются отказы оборудования: отключение двигателя, сбои в системе управления, отказ гидравлики. Все сценарии отрабатываются с целью подтверждения устойчивости и управляемости самолёта.
«Раньше ЗДИ назывались лётно-конструкторскими испытаниями. Основная их задача – подтвердить, что самолёт безопасен, что он может летать на тех режимах, которые были рассчитаны конструктором, и заложены в его тактико-технические характеристики. И только после того, когда мы понимаем, что самолёт соответствует требованиям безопасности, сертификатор уже определяет соответствие самолёта заявленным техническим характеристикам и требованиям сертификационного базиса», – говорит специалист.
Импортозамещение стало одним из приоритетов программы МС-21. В 2022-2024 годах на различных опытных самолётах (б/н 73051, 73055, 73057) были проведены испытания российских систем управления, навигации, радиосвязи. Проверялась интеграция новых систем, их взаимодействие с бортовой электроникой, устойчивость к отказам. Особое внимание уделялось проверке двигателей ПД-14, систем топливопитания, резервных каналов связи.
В авиации существует понятие эксплуатационной области – диапазон параметров полёта, в пределах которого воздушное судно может безопасно и эффективно функционировать. Работа экипажа заключается в оценке поведения самолёта за пределами этих установленных эксплуатационных ограничений. Например, при достижении минимальной скорости полёта по спецпрограмме испытаний на сваливание.
«Мы подходим к такой программе, спецпрограмме испытаний, как большие углы сваливания. Если смотреть на самолёт сбоку или лететь с ним параллельно, можно увидеть, как увеличивается угол атаки и самолёт тормозится. И дальше мы видим такое явление, как бафтинг – это когда появляется тряска. Как правило, визуально это не видно, но в самолёте внутри это очень хорошо ощущается. При торможении происходит сваливание на крыло, и дальше самолёт входит в штопор», – поясняет Николай Фонурин.
При проверке максимальных скоростей особое внимание уделяется возникновению аэродинамического явления – флаттера, когда конструкция испытывает высокочастотные колебания – тот же бафтинг, способные привести к её разрушению. «Мы не доводим самолёт до разрушения, – говорит инженер, – а останавливаем испытания на расчётных предельных показателях».
По его словам, задача экипажа эти ограничения поймать и сделать так, чтобы система управления самолёта в будущем не позволяла пилоту коммерческой авиации, ещё и с пассажирами, оказаться в подобных условиях. «Поэтому система управления и, в принципе, всё, что связано с жизнеобеспечением самолёта, все системы, они не позволяют рядовому лётчику проскочить минимальную скорость или наоборот, далеко не убежать за максимальную эксплуатационную скорость», – рассказал ведущий инженер по лётным испытаниям самолёта МС–21.
В рамках предстоящих испытаний планируется продолжить выполнение комплекса проверок критических режимов полёта. В частности, запланированы дополнительные испытания на оценку и подтверждение минимальных скоростей и сваливание. Будут выполнены полёты в условиях потенциального обледенения, а также оценка работы комплекса бортового оборудования при метеоусловиях с минимальными параметрами видимости.
Кроме того, в программе предусмотрены испытания радиоэлектронного оборудования – систем радиосвязи, навигации, посадки и пилотажно-навигационных комплексов. В ближайшее время к полётам приступит МС-21-310 (73057), который полностью оснащён системами российского производства. Это потребует проведения полётов на аэродинамику, оценку работы систем управления, гидросистемы и пожарной защиты. Каждый опытный самолёт, проходящий эти испытания, вносит свой вклад в достижение общей цели – получения сертификата лётной годности, добавил Николай Фонурин.
Безопасность и надёжность систем МС-21 обеспечиваются многоуровневым резервированием. Шасси имеют тройное резервирование, топливные насосы – двойное. Двигатели ПД-14 способны работать в режиме «продолженного взлёта» при имитации отказа одного из них. Испытания подтвердили возможность безопасного взлёта и посадки с одним работающим двигателем. Система управления ограничит выход за пределы безопасных режимов, снижая риск аварийной ситуации.
Завершение сертификации МС-21-310 планируется осенью 2026 года, после чего начнутся поставки самолётов авиакомпаниям. Программа испытаний находится в активной стадии, техническая готовность уже сейчас, за год до окончания сертификации, соответствует требованиям безопасности и эксплуатационной надёжности. Испытания демонстрируют зрелость российского оборудования, программного обеспечения и алгоритмов комплексной системы управления.
