Высокие статистические технологии

История сверхтяжелого транспортного самолета Ан-225

В конце августа 2016 года украинская госкомпания «Антонов» и китайская корпорация AICC подписали соглашение о сотрудничестве по программе тяжелого транспортного самолета сверхбольшой грузоподъемности Ан-225 «Мрия». Договор предусматривает достройку второго самолета такого типа и поставку его Китаю, а также развертывание лицензионного производства транспортников Ан-225 на территории азиатского государства. Мы решили вспомнить историю крупнейшего в мире транспортного самолета, который в свое время рассматривался в качестве платформы воздушного старта для многоразовых космических кораблей, а не как обычный курьер для тяжелых габаритных грузов.

Ан-225 «Мрия» («Мечта») был спроектирован в СССР всего за четыре года и в 1988 году совершил первый полет. Но история самого известного сегодня транспортника началась раньше, еще в 1970-е годы. Тогда в СССР в качестве ответа на американскую лунную программу «Аполлон» начали разрабатывать новую универсальную ракетно-космическую транспортную систему. Она должна была обеспечить пилотируемые полеты на Луну и Марс, запуск транспортных космических кораблей «Буран», вывод на орбиту военных грузов и орбитальных станций. Эти работы с 1976 года велись в рамках масштабного проекта «Рассвет», позднее переименованного в «Энергию».
Работами над «Рассветом», согласно постановлению ЦК КПСС и Совета министров СССР, занимались научно-производственное объединение «Энергия», НПО «Молния», опытное-конструкторское бюро «Буревестник» и экспериментальный машиностроительный завод имени Мясищева. Последний отвечал за создание тяжелого транспортного самолета, который мог бы возить тяжелые и большие составные части новой ракеты-носителя на большие расстояния, куда доставка их обычным морским или железнодорожным транспортом была бы либо крайне осложнена, либо вовсе невозможна.
Дело в том, что предприятия советской космической и военной промышленности были сильно разбросаны по республикам СССР. Например, «Энергия» и «Молния» в то время находились в Москве, завод имени Мясищева — в подмосковном Жуковском, а «Буревестник» — в Нижнем Новгороде. Некоторые детали ракет проекта «Рассвет» делались на Украине. Так, системы управления изготавливались в Харькове научно-производственным объединением «Электроприбор». Испытания составных частей новой ракеты должны были проходить на основном советском космодроме Байконур в Казахстане.
Времени, отведенного на разработку проекта, было мало. На первом этапе к работе над ним привлекли конструкторское бюро имени Антонова, который предлагал модернизацию и модификацию уже существующего транспортника Ан-22. Но этот самолет по своим размерам и возможностям для проекта «Рассвет» не подходил. Параллельно велась разработка нового транспортного самолета Ан-124 «Руслан», но ее завершение планировалось на 1980-е годы. По этой причине участники проекта «Рассвет» решили создавать новый транспортник на базе уже имеющихся стратегических бомбардировщиков 3М.

Транспортный самолет Ан-22 Wikimedia Commons
Для разработки нового самолета, получившего обозначение 3М-Т «Атлант» (Т — транспортный), ВВС СССР вывели из своего состава три бомбардировщика 3МН с бортовыми номерами «1402», «1502» и «1504». Последний был переконфигурирован в статический образец для проведения прочностных испытаний. Остальные два самолета прошли переделку, в которой также приняли участие специалисты завода имени Хруничева, Ташкентского и Омского авиационных производственных объединений. Бомбардировщики получили новое оперение, усиленные шасси и планер, а также лишились створок бомболюка и вооружения.

Специальный транспортный самолет NASA — Boeing 747 Shuttle Carrier Aircraft — перевозит американский челнок многоразового использования «Эндевор» (Space Shuttle Orbiter Endeavour), 1998 год NASA/KSCThe
Технические доработки стратегических самолетов были сделаны таким образом, чтобы они могли перевозить «чувствительные» грузы внутри грузовых отсеков и габаритные — на специальном надфюзеляжном креплении. На него планировалось крепить грузы, по своей длине сопоставимые с длиной самолета, например, топливные баки ракеты-носителя, обтекатели, ступени. На этом же креплении планировалось перевозить и космические корабли «Буран», создававшиеся с 1976 года в качестве военного ответа на американскую программу Space Shuttle. Эту программу Москва считала военной, представляющей угрозу для СССР.

ВМ-Т «Атлант» Multimooncat / Wikimedia Commons
Первый 3М-Т уже в 1982 году выполнил два первых транспортных рейса из Куйбышева (ныне Самара) на Байконур. Транспортник перевез водородный бак, носовой и хвостовой обтекатели, а также кислородный бак, приборный и двигательный отсеки и головную часть ракеты-носителя «Энергия». В том же году самолет поступил на вооружение ВВС СССР. Его длина составляла 58,7 метра, размах крыла — 53,14 метра, высота — 14 метров. При максимальной взлетной массе в 210 тонн 3М-Т мог перевозить грузы массой до 50 тонн на расстояние до 9,4 тысячи километров. В 1983 году, когда один из транспортников уже выполнял регулярные грузовые рейсы на Байконур, второй экземпляр самолета приступил к летным испытаниям с макетом «Бурана», у которого был отсоединен киль. Масса макета составляла около 45 тонн.
Для соблюдения секретности 3М-Т после принятия на вооружение перекрасили в цвета «Аэрофлота». При этом, чтобы скрыть бомбардировочное прошлое самолета, надпись «3М-Т» на его борту хотели стереть, но в итоге поступили иначе — исправили цифру «3» на букву «В», дорисовав слева палочку. По официальным же документам самолет все равно проходил под обозначением 3М-Т. В 1988 году один из «Атлантов» доставил на «Байконур» части космического аппарата «Буран». В октябре 1988 года «Буран» совершил первый (и последний) беспилотный полет вокруг Земли.

Списанные стратегические бомбардировщики 3М под Энгельсом, 1989 год Alner / Wikimedia Commons
Вскоре после успешного запуска «Бурана» программу ВМ-Т свернули, а самолеты были законсервированы на неопределенный срок. В 1989 году они уже были официально сняты с вооружения ВВС СССР. За все время эксплуатации ВМ-Т выполнили около 150 испытательных и транспортных полетов. Поводом для отказа от ВМ-Т стала советская программа разработки многоцелевой авиационно-космической системы (МАКС), частью которой изначально был «Буран» (потом разработчики решили создать новый космический корабль). Грузоподъемности «Атланта» для целей новой программы, стартовавшей в 1981 году, катастрофически не хватало.
По расчетам специалистов, программе нужны были транспортники с грузоподъемностью не менее 250 тонн. Дело в том, что проект МАКС предполагал использование транспортника-носителя в качестве платформы воздушного старта для космического корабля. Самолет должен был нести одноразовую первую ступень космического комплекса, представляющую собой огромный топливный бак, и вторую ступень — непосредственно многоразовый космический корабль. Последний проектировался по схеме ракетоплана — самолета с коротким крылом, ракетными двигателями и термоустойчивым покрытием.
Основным разработчиком проекта МАКС было НПО «Молния». Конструкторы предприятия рассматривали три варианта многоразовой космической системы. В первом транспортный самолет поднимал на себе одноразовый топливный бак и пилотируемый корабль с космонавтами и грузами на борту общей массой до семи тонн. Второй вариант предполагал добавление одноразовой ракетной ступени, что позволило бы увеличить общую грузоподъемность космической системы до 18 тонн. Третий вариант предполагал использование беспилотного космического корабля. Во всех вариантах транспортный самолет с космическим аппаратом на спине должен был подниматься на высоту десяти тысяч метров и делать «горку», на пике которой груз отсоединялся бы и уже самостоятельно продолжал полет в космос.
Программа МАКС сулила множество преимуществ. Во-первых, транспортные самолеты могли бы стартовать со взлетно-посадочных полос обычных аэродромов и аэропортов, то есть отпадала необходимость регулярного использования далекого Байконура. Во-вторых, такая схема делала вывод в космос различных грузов существенно дешевле по сравнению с обычными ракетами-носителями. В-третьих, связка транспортного самолета и космического корабля позволила бы значительно ускорить вывод на орбиту космонавтов и грузов, поскольку она не требовала такой тщательной подготовки к старту, как ракеты-носители.

«Буран» Yuriy Lapitskiy / Flickr
В 1984 году началась разработка нового тяжелого транспортного самолета на замену ВМ-Т. Он получил обозначение Ан-225. Так же, как и в случае с «Атлантом», время поджимало. Программа «Рассвет», уже переименованная в «Энергию», требовала самолетов для перевозки частей ракет-носителей. Ей же был необходим самолет, который мог бы доставлять «Бураны» на Байконур с запасных аэродромов, где они могли совершать посадку. Для быстрого создания нового более грузоподъемного, чем ВМ-Т, транспортника разработчики решили использовать еще разрабатывавшийся проект Ан-124 «Руслан».
Для этого вовлеченное в проект конструкторское бюро Антонова изменило проект Ан-124, совершившего первый полет в декабре 1982 года. Переделанный самолет получил фюзеляжные вставки перед и позади крыла, увеличившие длину самолета с 69 до 84 метров. Правая и левая консоли крыла также получили удлиняющие вставки — крыло увеличенной длины позволяло увеличить подъемную силу, а значит, и грузоподъемность. Размах крыла Ан-225 после удлинения составил 88,4 метра по сравнению с изначальными 73 метрами.
В результате всех переделок объем грузового отсека Ан-225 достиг 1,3 тысячи кубических метров: 6,4 метра в ширину, 4,4 метра в высоту и 43,4 метра в длину. Для сравнения, расстояние, которое во время первого полета в 1903 году пролетел самый первый моторизованный самолет — «Флайер» братьев Райт, составило 36,5 метра. Вносить грузы во внутренний отсек Ан-225 можно было так же, как и у базового Ан-124, — через проем в передней части фюзеляжа, открывающийся при поднятии носовой части с кабиной пилотов. При этом от аппарели (грузовой двери) в хвостовой части, имеющейся у «Руслана», конструкторы из соображений снижения массы отказались.

Первый успешный полет самолета братьев Райт «Флайер» Library Of Congress
Над фюзеляжем Ан-225 установили внешние крепления. Для того чтобы самолет мог перевозить на себе грузы длиной с фюзеляж, конструкторы переработали хвостовое оперение базового Ан-124 — кили с рулями направления смонтировали на законцовках консолей горизонтального стабилизатора. Таким образом часть габаритного груза могла лежать между килями и не мешать нормальному управлению самолетом.
Поскольку Ан-225 не планировалось использовать в военных целях, как это предусматривалось проектом Ан-124, самолет получил более короткие стойки шасси. Из-за этого, а также из-за своей большой массы (максимальная взлетная масса — 600 тонн) «Мрия» лишилась возможности использовать для взлета и посадки грунтовые аэродромы. На самолет установили 16 стоек шасси с 32 колесами: четыре колеса на передних двух стойках и 28 — на основных по 14 с каждой стороны. Передняя и задняя пары колес основных стоек шасси могут поворачиваться, позволяя самолету разворачиваться в пределах взлетно-посадочных полос шириной всего 60 метров.
На консоли крыла конструкторы установили по одному дополнительному подвесу для турбовентиляторных реактивных двигателей Д-18Т, способных развивать тягу до 229,9 килоньютона. Таким образом количество силовых установок по сравнению с базовым проектом Ан-124 увеличилось на две: с четырех до шести единиц. Это было необходимо не столько для приведения в движение самолета (хотя и это тоже было важным), сколько для создания избыточности. Ан-225 предстояло возить дорогостоящие грузы, включая опытные образцы, собиравшиеся штучно на протяжении долгого времени. Шесть двигателей служили гарантией того, что самолет не упадет где-нибудь в тайге из-за отказа части силовых установок.
В своем первоначальном виде «Мрия» должна была стать частью МАКС лишь в качестве транспорта космических кораблей и частей ракет-носителей. На базе самолета конструкторы планировали создать еще более грузоподъемный Ан-325. По своей схеме он практически ничем не отличался бы от Ан-225, но имел бы более мощные двигатели и доработанную систему крепления грузов к верхней части фюзеляжа. Ан-325 рассматривался в качестве основной платформы воздушного старта орбитальных самолетов и доработанное крепление грузов как раз позволяло бы отстегивать космические корабли в полете на пике «горки».
Первый полет «Мрии» состоялся 21 декабря 1988 года, а грузовые рейсы самолет начал выполнять в 1989 году. Тогда же советское правительство задумалось о коммерциализации Ан-225, который за деньги перевозил бы грузы иностранных заказчиков. Для этих целей планировалось построить второй транспортник, однако из-за распада СССР и прекращения финансирования проекта работы не были завершены. Сегодня вторая «Мрия» в виде фюзеляжа, консолей крыла и хвостового оперения хранится в ангаре госкомпании «Антонов» на Украине. Готовность второго образца самолета составляет 70 процентов.
Ан-225 способен развивать скорость до 850 километров в час. Крейсерская скорость транспортника составляет 800 километров в час, а дальность полета — около 15 тысяч километров. С 1989 года и до 2001-го «Мрия» не использовалась. Созданной в 1989 году компании Antonov Airlines, отвечавшей за грузоперевозки, для выполнения заказов хватало обычных Ан-124. Кроме того, на модификацию Ан-225 для обычных грузоперевозок у компании не хватало средств. А в проекте «Бурана», приостановленном в 1990 году и окончательно закрытом в 1993-м, Ан-225 больше не использовались.
Только в середине 1990-х годов Antonov Airlines начала получать заявки на перевозку тяжелых габаритных грузов. Ан-124 помочь в этом не могли. Тогда авиаперевозчик провел модернизацию «Мрии», сняв специальное оборудование, оставшееся от космической программы, переоборудовав грузовой отсек и оснастив его жесткой палубой, а также заменив устаревшие двигатели более современными их версиями. В результате проведенных работ максимальная взлетная масса Ан-225 увеличилась до 640 тонн. При этом удалось добиться и увеличения расчетной максимальной грузоподъемности.
23 мая 2001 года Межгосударственный авиационный комитет выдал «Антонову» сертификат типа на транспортный самолет Ан-225 с заводским номером 01-01 и бортовым номером UR-86060. Такой сертификат позволяет эксплуатировать летательные аппараты в едином воздушном пространстве наравне с другими самолетами и вертолетами. Полученный документ позволил Antonov Airlines совершать коммерческие грузовые рейсы на Ан-225. В том же 2001 году были проведены испытания на максимальную грузоподъемность «Мрии»: транспортник с четырьмя основными боевыми танками общей массой 253,8 тонны выполнил полет на высоте 10,7 тысячи метров по замкнутому маршруту протяженностью одна тысяча километров. Средняя скорость полета составила 763 километра в час.
Свой первый коммерческий рейс Ан-225 выполнил 3 января 2002 года. Самолет перевез из Германии в Оман 216 тысяч сухих пайков общей массой 187,5 тонны. Они предназначались американскому военному контингенту, дислоцированному в Тумрайте. Позднее самолет регулярно использовался для перевозки провизии, боеприпасов и военной техники на Ближний Восток для канадских и американских военных. В августе 2004 года «Мрия» перевезла несколько единиц специальной техники, включая технику для газодобычи, из Праги в Ташкент. Общая масса груза составила около 250 тонн. В 2009 году «Мрия» перевезла из Франкфурта в Ереван генератор массой 174 тонны и удерживающую раму для него массой 13,6 тонны.

Су-27 пилотажной группы «Соколы России» и Ан-124 Sergey Kustov / Wikimedia Commons
«Мрия» регулярно выполняет грузовые перевозки и сегодня. В 2011 году возможностью достройки второго образца Ан-225 в интересах ВВС России интересовался Анатолий Сердюков, занимавший тогда пост министра обороны. Как именно планировалось использовать тяжелый транспортник в российских войсках, не уточнялось. По неподтвержденным данным, на самолете планировалось возить детали перспективных тяжелых межконтинентальных баллистических ракет, а также тяжелых и сверхтяжелых ракет-носителей. Впрочем, позднее российское военное ведомство украинской «Мрией» больше не интересовалось.
Зато в 2012 году стало известно о возобновлении работ по программе МАКС. Новый базовый проект подразумевал использование модернизированного транспортного самолета ВМ-Т и модифицированного стратосферного самолета М-55 «Геофизика». Предполагалось, что модифицированный М-55 будет стартовать на высоте десяти тысяч метров с самолета носителя и, используя ракетный двигатель, разгоняться до 1,2 тысячи километров в час и подниматься на высоту 120 километров. Такую связку планировалось использовать для космических туристических полетов и доставки на орбиту легких коммерческих спутников. Один из вариантов возобновленного проекта МАКС подразумевал и использование достроенного Ан-225. В каком состоянии находится проект сейчас, неизвестно.
После начала военного конфликта на юго-востоке Украины в 2014 году работы над совместными проектами Киева и Москвы прекратились. Сегодня Россия больше не рассматривает возможность покупки второго экземпляра Ан-225 или организацию его серийного производства. Зато самолетом заинтересовался Китай, занимающийся активным развитием военной и гражданской промышленности и нуждающийся в тяжелом транспортном самолете типа Ан-225 для перевозки различных грузов, от консолей крыла перспективных самолетов до блоков баллистических ракет и ракет-носителей.
Чтобы частично покрыть потребности в грузовых воздушных перевозках, китайская авиационная промышленность за девять лет разработала новый транспортный самолет Y-20. В июле текущего года он поступил на вооружение Воздушных сил Народно-освободительной армии Китая. Длина Y-20 составляет около 47 метров, высота — 15 метров, а размах крыла — 45 метров при максимальной взлетной массе 220 тонн. Китайский транспортник может развивать скорость до 830 километров в час и совершать полеты при полной загрузке на расстояние до 4,4 тысячи километров. Y-20 предназначен для перевозки грузов массой до 66 тонн.
По неподтвержденным данным, основные проектные работы по проекту Y-20 выполнила украинская госкомпания «Антонов». Во всяком случае, в 2004 году, за три года до начала разработки Y-20, «Антонов» предлагал Китаю создание нового транспортного самолета тяжелого класса грузоподъемностью 50 тонн. В 2015 году китайский авиастроительный концерн AVIC объявил о начале разработки нового сверхтяжелого транспортного самолета, в основу которого будет положен Y-20. По данным концерна, новый транспортник будет соответствовать украинскому Ан-225 «Мрия».
Уже весной 2016 года стало известно о переговорах между китайской компанией Shaanxi Aircraft, входящей в состав концерна AVIC, и госкомпанией «Антонов» о достройке второго образца Ан-225 и передаче его Китаю. Кроме того, китайские инвесторы интересовались и возможностью развертывания серийного производства транспортников типа Ан-225 на территории Китая. Ранее «Антонов» оценивал стоимость создания серийного производства таких самолетов в три-четыре миллиарда долларов. При этом Ан-225 планировалось начать выпускать в старом облике, но с новым авиационным оборудованием.
Даже если предположить, что программа сотрудничества между Украиной и Китаем по программе Ан-225 будет реализована в полном объеме, скорого появления первой серийной китайской «Мрии» ожидать не стоит. Дело в том, что организация серийного производства потребует кооперации нескольких предприятий, работ по подбору и интеграции нового авиационного оборудования и проведения программы летных испытаний по сути уже нового самолета. И если Китай захочет использовать тяжелые транспортники за своими пределами, ему придется сертифицировать Ан-225. До тех же пор габаритный грузы по-прежнему будет возить украинская «Мрия».

М-55 «Геофизика»
Василий Сычёв
https://zen.yandex.ru/media/nplus1/isto ... 00b4266191