Статья инженера Ярослава Досталя, руководителя отдела проектирования компании Let Kunovice a.s. (Let), опубликованная в журнале «Letectvi+Kosmonautika» (выпуск №6 за 1998 год), которая, думаю, заинтересует читателей и коллег.

Содержание:

На мировом рынке уже давно важно не «как», а «почему».

Создание продукта на основе спецификации, определение его размеров и производство этого продукта с соответствующим качеством и по достаточно низкой цене стало обычным делом во всем мире. Проблема заключается поиске правильной спецификации.

В конце концов, в каждом руководстве для начинающего менеджера говорится, что более 70% успеха компании определяется на предпроизводственных этапах. Самое ценное – это ИДЕЯ.

Таким образом, основа успеха лежит на этапах «предпроектной подготовки» – в правильном маркетинге и проекте, описывающем необходимость инвестировать правильные деньги в правильную цель в правильное время.

Именно поэтому компании мирового уровня нанимают в свои отделы маркетинга и проектирования команды лучших экспертов, занимающихся созданием исследований и проектов, лишь небольшая часть которых ощутит сладкий момент реализации. Выбранный проект должен стать попаданием в десятку.

Запуск разработки и производства без тщательного анализа проекта и проведения маркетинговых исследований равносильно самоубийству, и многие компании мирового уровня за этого оказались на грани банкротства.

В качестве примера рассмотрим пассажирские самолеты нетрадиционных концепций, которые на момент их создания превозносились прессой: композитный Learfan после длительной разработки потерпел неудачу, проект CBA 123 Vector был закрыт, производство самолета аэродинамической схемы «утка» Beechcraft Starship завершилось после изготовления 53 экземпляра. Авангардный «триплан» Piaggio Avanti также имеет проблемы, и уже давно ничего не слышно об административных самолетах OMAC 1, Gulfstream Peregrine, AJI Hustler…

В то же время последовавшие за ними более традиционные проекты компаний, переживших свои прежние экстравагантные попытки, оказались успешными (Beechcraft 1900 D, Embraer 145).

Рынок выглядит крайне консервативным и не терпит серьезных провалов. Это также справедливо для административных самолетов, в отношении которых можно было бы ожидать интереса к относительно необычному типу самолетов.

Тем не менее, даже известные компании мирового уровня иногда не могут устоять перед соблазном пойти в первых рядах. Как будто они не понимают, что большая часть наград достается павшим.

Это вовсе не означает, что «современная» концепция самолета обязательно должна быть коммерчески успешной.

Успешный проект – это нахождение баланса между летными характеристиками, эргономикой, эстетикой и ценой серийного самолета, а также интересом рынка к разработанному таким образом продукту (или приемлемостью выбранной концепции, технологии и дизайна для реального рынка).

Конструкторские бюро Туполева, Сухого, Мясищева и другие компании, возникших на руинах советских ОКБ, демонстрируют иное использование экстравагантных проектов. Их конструкторские группы разрабатывают в большом количестве проекты самолетов, которые, судя по всему, в основном предназначены для привлечения внимания.

Среди разработок спортивных и административных самолетов нетрадиционных концепций, гигантских грузовых самолетов и экранопланов встречаются также сверхзвуковые административные самолеты и машины, которые оснащены модифицированными водородными турбовинтовыми двигателями.

Похоже, их первоочередная цель — пробудить интерес, продемонстрировать свои возможности и привлечь иностранный капитал. И для этой цели нетипичность является главным преимуществом.

Невозможно не смотреть в будущее

Компания, которая перестает смотреть в будущее, обречена либо на исчезновение, либо на превращение в сборочный цех отложенных программ своих конкурентов.

И не стоит смотреть в будущее с шорами на глазах. Необходимо исследовать как можно больше путей, чтобы выбрать правильный. Поэтому также необходимы исследования и проекты, основанные на использовании нетрадиционных концепциях.

Способность проектировать летательные аппараты нетрадиционных конструкций, а также реалистично оценивать их перспективы является прекрасной презентацией возможностей компании, защитой от конкуренции и от собственных непродуманных действий.

Мнение о том, что проект может быть разработан только на основе конкретного задания, не самое удачное – во-первых, вы отнимаете у себя время (и, как правило, возможности разработки нескольких вариантов решения), а во-вторых, кто-то должен поручить вам задание. И делается это именно на основе предварительного проектирования и маркетинговых исследований.

Игнорирование этих фактов – верный путь к исчезновению компании, и именно поэтому команда разработчиков компании Let постоянно занимается разработкой предварительных проектов самолетов, которые однажды могут стать основой для запуска в серийное производство. Только до сих пор не было принято выставлять их на всеобщее обозрение. Давайте забудем о тех временах, когда даже английский журнал «Flight» имел в нашей стране пометку «СЕКРЕТНО», и рассмотрим эти проекты.

Если обратиться к истории, то самым успешным самолетом, разработанным компанией Let, несомненно, является L-410. Однако прежде чем он был запущен в серийное производство, конструкторское бюро компании, создавшее ранее самолет L-200 Morava, разработала серию предварительных проектов, заметная часть которых была нетрадиционных концепций. На основе опыта их разработки был создана неподвластная времени конструкция самолета Turbolet.

И таких проектов было много – шестидесятые, казалось, были полны творческих изобретений. Вслед за чуть более крупным турбовинтовым «аэротакси» L-300, остановленным лишь на этапе проработки документации, последовал проект L-400 вместимостью до 12 пассажиров, концептуально схожий с уже устаревшими на тот момент конструкциями (такими как Handley Page Herald).

Вероятно, мало кто знает, что компания Let также разрабатывала проекты, которые конкурировали с известными типами самолетов других компаний. И не только проект военного учебно-тренировочного самолета L-39K (спроектированный в Куновице соперник «Альбатроса»).

Учитывая мою слабость к самолетам «для людей», меня очень заинтересовало проекты семейства спортивных самолетов XL-500, конкурирующего с серией учебных и спортивных самолетов компании Zlin, из которых в производство были запущены Z-42 и Z-43.

XL-500

Первоначальный проект XL-500 1962 года предполагал создание нескольких типов самолетов с использованием ряда общих элементов; среди этих проектов был двухмоторный XL-542. Более детальный проект 1965 года уже включал четыре типа: XL-510 должен был стать учебно-тренировочным самолетом с экипажем из двух человек и способностью выполнять весь комплекс фигур высшего пилотажа. Основной упор был сделан на низкую цену, поэтому самолет был оснащен фиксированными стойками шасси и безнаддувным двигателем M-132 (120 л.с.). В связи с упором на выполнение фигур высшего пилотажа в этом самолете использовался сдвигавшийся вперед крупный общий фонарь кабины. Органы управления были стандартными. Благодаря разделяющему перекрытию по оси симметрии, общей геометрии и «качающимся» частям стоек шасси делали самолет похожим на современный легкий самолет Kappa 77 KP-2U Sova.

XL-500, первоначальный проект 1962 года

Проект XL-520 представлял собой тот же самолет, но более высокой категории – с более мощным двигателем M-137 (180 л.с.), оборудованием для полетов по приборам, способностью буксировать летательные аппараты и с экипажем из одного человека выполнять (по меркам того времени)

«впечатляющую акробатику».

Проект XL-540 представлял собой четырехместный самолет

«для туристических целей и экономичной эксплуатации».

схемы вариантов проекта XL-540. XL-540 был самым мощным в серии XL-500. Проект представлял собой четырехместный цельнометаллический самолет с убирающимся шасси

продольное сечение проекта самолета XL-540

Базовая модель серии была оснащена полностью убирающимся шасси и двигателем M-338 мощностью 235 лошадиных сил. Просторная кабина с боковыми дверями и роскошной обивкой, системами отопления и вентиляции, тепло- и звукоизоляцией, а также большим багажным отделением была разработана в сотрудничестве с дизайнерами и обеспечивала беспрецедентный для своего времени комфорт.

дизайну интерьера XL-540 было уделено беспрецедентное для того времени внимание

Проект XL-550 был разработан на базе XL-540, но должен был отличаться более низкой ценой. Самолет должен был получить фиксированное шасси, безнаддувный двигатель M-137 и только базовый комплект оборудования.

В отличие от стремления к максимальной простоте (которое в конечном итоге оказалось почти странным), пропагандируемого самолетами серии Z-40, все проекты семейства XL-500 отличались аэродинамической чистотой, с тонкими трапециевидными крыльями и хвостовым оперением, а также изящной формой фюзеляжа. Дизайнеры также внесли свой вклад в разработку проектов, что нашло свое отражение как в неподвластном времени внешнем виде самолета, так и в безукоризненном дизайне интерьера.

Все самолеты имели клепаную полумонококовую конструкцию, изготовленную из дюралюминиевых листов, что обеспечивало им преимущество в виде длительного срока службы и надежности.

Это исследование в полной мере продемонстрировало возможности конструкторского бюро компании Let, после чего дальнейшие исследования стали принимать еще более интересные формы.

XL-600 и XL-1000

XL-600 и XL-1000 представляли собой проекты реактивных самолетов, которые, по замыслу конструкторов, должны были заменить советские Ил-14 и Ан-24, а также аналогичные западные самолеты.

Более амбициозный проект 1963 года XL-1000 Smaragd должен был перевозить от 40 до 48 пассажиров со скоростью 860 км/ч по маршрутам протяженностью 850-1200 километров. Самолет со стреловидным крылом, Т-образным хвостовым оперением и просторным герметичным фюзеляжем, оснащенный двумя двухконтурными реактивными двигателями РД-22ДП со

«взлетной тягой 2845 кгс»,

расположенными у задней оконечности фюзеляжа, должен был взлетать с аэродромов, расположенных на высотах до 2000 метров. Оптимизация для более короткой дальности полета, со средней дальностью полета до 800 километров, должна была обеспечить самолету лучшие экономические показатели, чем у конкурирующих типов самолетов. В разработке уже принимала участие СССР, но после L-200 это, по-видимому, была попытка сделать слишком большой шаг вперед.

схема проекта пассажирского самолета XL-1000

продольное сечение проекта пассажирского самолета XL-1000

Год спустя был разработан проект XL-600, который также претендовал на замену DC-3 и Ли-2.

Меньший по размеру XL-600 концептуально основывался на проекте XL-1000 Smaragd и предназначался для эксплуатации с аэродромов с травяным покрытием на высотах до 1000 метров. XL-600 должен был летать на более низких скоростях, для чего он оснащался прямым крылом. Два двигателя

«со статической тягой 1850 кг каждый»

должны были обеспечить самолету со взлетной массой 10000 кг скорость около 740 км/ч. До 24 пассажиров в комфортабельном салоне с шагом сидений 850 мм могли совершить перелет с максимальной дальностью 600 километров, при 30 пассажирах дальность сокращалась до 450 километров.

схема проекта пассажирского самолета XL-600

продольное сечение проекта пассажирского самолета XL-600

В рамках исследования также была разработана представительская версия класса люкс на 16 пассажиров с дальностью полета 1100 километров.

Особенностью обоих типов самолетов была задняя грузовая дверь, расположенная между двигателями на нижней поверхности фюзеляжа.

Janíkoplán

Среди этих относительно традиционных проектов можно также найти исследования вертикально взлетающих самолётов, разработанные инженером Яником (Ing. Janík), которые, помимо уникального подхода к техническому решению проблемы вертикального взлёта, очень популярной в то время в авиации, привлекли внимание также своим изысканным дизайном.

Поскольку эти проекты были разработаны инженером Яником самостоятельно в инициативном порядке, они получили общее название Janíkoplán. Обе конструкции включали

«туннельные агрегаты» (воздушные винты в кольце)

для вертикального взлёта, которые были расположены передней и задней частях плоского фюзеляжа, образуя своего рода аэродинамический профиль с V-образными хвостовыми поверхностями и пассажирским салоном посередине. Двигатели должны были располагаться в задней части фюзеляжа с обеих сторон, а их воздухозаборники по бокам в передней части. Короткие крылья с небольшой стреловидностью были оборудованы (сбрасываемыми!) топливными баками на их законцовках. Вариант с реактивными двигателями Turboméca Marboré II предполагал наличие двух туннельных агрегатов, которые должны были приводиться в действие турбореактивным двигателем и которые в горизонтальном полете должны были закрываться системой жалюзей и откидных крышек. Вариант с турбовинтовыми двигателями Turboméca Astazou мощностью по 442 л.с. каждый использовал идентичный передний туннельный агрегат и задний наклоняющийся винт в кольцевом обтекателе.

Janíkoplán, персональный самолет с вертикальными взлетом и посадкой конструкции инженера Яника, были шедевром своего времени

Janíkoplán, персональный самолет с вертикальными взлетом и посадкой конструкции инженера Яника, были шедевром своего времени. Цифрами показаны: 1) задний наклоняющийся воздушный винт; 2) наклоняющийся туннельный агрегат; 3) закрытый передний туннельный агрегат; 4) воздухозаборник турбовинтового двигателя; 5) выходное сопло турбовинтового двигателя; 6) турбовинтовой двигатель; 7) редуктор со сцеплениями; 8) привод воздушного винта переднего туннельного агрегата; 9) сбрасываемый подвесной топливный бак

Предполагалось, что каждый Janíkoplán будет перевозить 6 пассажиров со скоростью 510 (400) км/ч на расстояние почти 1000 километров при вдвое меньших эксплуатационных расходах по сравнению с современным на тот момент административным самолетом M.S. 760 Paris.

Конечно, эти исследования было слишком авангардными, чтобы быть реализованным в условиях Чехословакии шестидесятых годов. Однако это типичная демонстрация способности сотрудников конструкторского отдела компании Let заглядывать за горизонт.

Тем временем, компания Let (вместе с компанией Moravan) подняла в воздух сельскохозяйственный самолет Zlin Z-37 Čmelák и только в 1965 году вернулась к разработке более современной

«замены Ан-2».

Однако даже первый предварительный проект L-410 еще не обладал

«всеми пятью П».

Свою неподвластность времени L-410 приобрел как благодаря зрелости конструкции – благодаря обилию сопутствующих исследований и проектов в смежных категориях, – так и благодаря зрелости самой творческой команды.

Проекты последних лет

Даже в последние годы мы не упустили из виду «моду» на самолеты нетрадиционных концепций. Так, например, во время работы над проектом девятнадцатиместного пассажирского самолета L-510 мы были серьезно увлечены идеей использования турбовинтовых двигателей с толкающими винтами, установленных на пилонах в задней части фюзеляжа, и даже вариантом триплана в стиле Avanti. Согласно распространенной в то время информации оба варианта должны были в целом должны быть более выгодными.

Однако после детального анализа и предварительных аэродинамических расчетов мы отказались от нетрадиционных концепций, поскольку они скорее создают проблемы, чем обеспечивают серьезное улучшение летных характеристик.

Это звучит не очень хорошо для энтузиастов летательных аппаратов нетрадиционных концепций (к числу которых я причисляю себя несмотря на все, что я пишу в данной статье), но это правда. Гражданской авиации предоставляется возможность использовать технологии и концептуальные решения, «настроенные» на другие деньги. Таким образом, нетрадиционные концепции остаются уделом военных программ или увлеченной деятельности энтузиастов-создателей спортивных самолетов. Для массовой продажи может быть предложено только то, что общество сначала приняло как существующую и функционирующую особенность, а затем к ней привыкло.

L-510

В настоящее время L-510, без сомнения, является наиболее разработанным проектом совершенно нового самолета компании Let.

Хотя его разработка была начата на основе советских спецификаций для замены самолетов L-410 и Ан-28, но по мере продвижения работ и последовавшего затем краха советского рынка, акцент разработки сместился в сторону мировых тенденций.

продольное сечение L-510P – варианта, который был наиболее близок к первоначальному внешнему виду «замены L-410», также известному как L-450

схема окончательного варианта проекта пассажирского самолета L-510

Первоначально самолет разрабатывался с использованием нетрадиционных конфигураций, но после тщательного аэродинамического анализа в конечном итоге наиболее подходящей оказалась классическая конфигурация высокоплана идеальной формы с Т-образным хвостовым оперением. Со временем наше решение получило подтверждение, поскольку самолеты нетрадиционных схем, которые до недавнего времени заполняли страницы специализированной прессы, не получили широкого распространения.

проект пассажирского самолета L-510 в полете

Девятнадцатиместный L-510 с просторным фюзеляжем, герметичным пассажирским салоном, скоростью полета более 500 км/ч и дальностью полета до 2000 километров был спроектирован таким образом, чтобы не только в полной мере конкурировать со всеми самолетами своего класса, но и обладать самым просторным салоном и возможностью эксплуатации в более жестких условиях

L-510 был спроектирован в качестве «широкофюзеляжного» самолета, поэтому просторный пассажирский салон являлся неотъемлемой частью конструкции самолета

Поэтому особое внимание было уделено эргономике пассажирского салона, а также идеальной форме просторного фюзеляжа, что привело к более детальной разработке передней части фюзеляжа и системы уборки шасси, позволяющей минимизировать лобовое поперечное сечение гондол основных стоек шасси.

выбранная система уборки шасси позволила минимизировать размеры гондолы шасси проекта пассажирского самолета L-510

Благодаря этому L-510 может предложить клиентам гораздо больше, чем любой из существующих в наши дни конкурирующих с ним пассажирских самолетов, и в то же время вместе с L-410 Turbolet и L-610G формирует перспективу более широкого спектра малых пассажирских самолетов компании Let.

FL-710 FX Freighter

FL-710 FX Freighter представлял собой проект самолета, предназначенного для перевозки стандартных авиационных контейнеров.

В базовой версии на 6 контейнеров LD-3 (FL-710 6FX) максимально использовались конструктивные элементы и узлы самолета L-610 G – крыло, включая силовую установку, хвостовое оперение, основные элементы шасси, органы управления и другие системы. Негерметичный фюзеляж квадратного поперечного сечения должен был быть совершенно новым, с фиксированным шасси и большими грузовыми дверями. Вариант с восемью контейнерами (FL-710 8FX), особенно в версии с задней рампой, уже предполагал значительно больший диапазон модификаций.

проект Fairchild-LET FL-710 6FXT, предназначенный для перевозки шести контейнеров LD-3

схема проекта Fairchild-LET FL-710 6FXT для перевозки шести контейнеров LD-3

Проект был разработан в 1993 году на основе требований и замечаний компании Fairchild.

Family Air

Малоизвестным фактом является то, что проект самолета Family Air (Семейный самолет) на рубеже 1993 и 1994 годов разработан компанией Let Kunovice по заказу LOK Praha.

Идея инженера Смрчека (Smrčk) претерпела в компании Let значительные изменения. К сожалению, прекращение платежей со стороны организации-заказчика заморозило проект, который к тому времени уже находился на стадии разработки проектной документации.

L-110

После прекращения работы по проекту Family Air компания Let подготовила эскизный проект четырехместного самолета L-110, разработанного в соответствии с идеями нашей компании. В разработке этого самолета был использован весь опыт, накопленный компанией Let в ходе разработке Family Air, и ряд уже разработанных узлов и конструктивных решений.

стремление использовать опыт работ по самолету Family Air привело к разработке проекта четырехместного самолета L-110

схема проекта четырехместного самолета L-110

дизайну салона проекта четырехместного самолета L-110 было уделено пристальное внимание

Преемники L-410

В соответствии с советскими требованиями к сокращению времени взлета и посадки, были проведены исследования самолета Turbolet с фиксированным шасси, меньшей шириной фюзеляжа, рассчитанного на 12пассажиров, двигателями TV-10 и Т-образным хвостовым оперением. Был спроектирован даже трехдвигательный вариант L-410. Из этих проработок был выбран известный как UVP.

В восьмидесятых годах (1986) после доводки модификации L-410UVP-E был сделан вывод, что единственный способ дальнейшего повышения эффективности L-410 без серьезных вложений заключается в удлинении фюзеляжа и, следовательно, в увеличении количества перевозимых пассажиров. В то время версия L-410UVP-V, разработанная инженером Смрчеком, должна была перевозить до 22 пассажиров и иметь более мощные двигатели М-601F.

L-410UVP-V (Vstavka) – удлиненная версия самолета L-410, не получившая распространения

Затем команда инженеров Пиштка (Píšťk) и Фридриха (Fridrich) работала над проектом одномоторного варианта L-410 с зауженным фюзеляжем и фиксированным шасси (альтернатива проекту Ae-270).

Однако эти усилия не вызвали достаточного интереса у предполагаемого заказчика.

Недавно также был разработан эскизный проект по установке более мощных двигателей серии PT6.

Благодаря более значительной модернизации проект L-430 помимо повышения летно-технических характеристик предполагал значительно более высокий уровень комфорта в полете.

В свою очередь разработка эскизного проекта грузового самолета L-410/420 Cargo была направлена на существенное улучшение параметров специальной версии L-410, предназначенной исключительно для грузовых перевозок.

даже первые предварительные проработки L-410 с двигателями Astazou не очень напоминали нынешний Turbolet. На рисунке первоначальный вариант проекта L-420. Изображение обработано сайтом lmarena.ai

Возможно, реализация этих проектов сделает самолеты семейства L-410 интересными для рынков следующего столетия.

Заключение?

Отрадно, что, несмотря на продолжающуюся финансовую и профессиональную недооценку технических знаний в Чешской Республике и их отток в другие сферы, руководство компании Let по-прежнему осознает, что реальная ценность компании зависит от сплоченных команд высококвалифицированных специалистов, способных обеспечить будущее традиционному производителю из Южной Моравии.

источник: Ing. Jaroslav Dostál, vedoucí projekce a. s. Let «Projekty ze šuplíku» «Letectvi+Kosmonautika» 1998-06, str.22-27/370-375

перевод впервые опубликован – https://vk.com/@710541705-projekty-ze-supliku