Колыбель малой авиации

Наука и прогресс не ждут никого: они семимильными шагами идут вперёд. Ещё тридцать лет назад никто не мог вообразить, что телефон поместится в небольшой нагрудный карман, а интернет станет популярнее телевидения. Это же касается и авиации: Сибирским научно-исследовательским институтом авиации имени С. А. Чаплыгина (СибНИА) создан первый в России цельнокомпозитный самолёт ТВС-2-ДТС. Корреспондент Сиб.фм побывал в институте и познакомился со всеми этапами создания и подготовки самолёта.

Улица Ползунова, 21 находится чуть в стороне от Дзержинской магистрали. Здесь вас встречает серый КПП с прямоугольными колоннами. Всё лаконично и просто. Слева от входа стоит стела «СибНИА». Именно за этим КПП и был собран первый в России цельнокомпозитный самолёт. На въезде, у шлагбаума, стоит женщина-охранник. Фотографировать пока запрещают: нет разрешения.

Герой социалистического труда академик Сергей Анатольевич Чаплыгин был первым руководителем СибНИА

Спустя минуту ожидания к шлагбауму подходит мужчина средних лет в чёрной спортивной куртке — начальник отдела научно-технической информации Андрей Калюта. Улыбаясь, он спрашивает:

— Так это вы, что ли?

Утвердительно киваю: я.

— Отлично! Входите через проходную.

Внутри проходной — стекло. За ним — женщина. Сверив паспорта, мне наконец выдают белую пластиковую карту с надписью «разовый пропуск». На территории снимать уже можно, но не всё. Вокруг — огромное количество деревьев. Преимущественно ели и берёзы.

Первая точка экскурсии — бюст и могила
Сергея Алексеевича Чаплыгина.

От бюста с его насупившимся взглядом ведёт небольшая асфальтированная тропа. Между зелёных елей и берёз виднеется аккуратная оградка. Область внутри уложена белой мраморной плиткой. Говорят, что раньше со стороны магистрали был вход в склеп, но потом его забетонировали. Чуть дальше, за густой зелёной растительностью, виднеется сооружение, похожее на небольшой вагончик из гофрированного железа.

— Это фюзеляж немецкого транспортного самолёта Ю-52 периода Второй Мировой войны, — поясняет начальник отдела.

Спираль истории

Следующая остановка на пути — научно-исследовательское отделение аэродинамики и динамики полёта летательных аппаратов (НИО-1). Первый корпус, в котором оно располагается, подвергся капитальному ремонту. Входная дверь закрыта, нужно обходить здание. Пока идём, Андрей рассказывает о том, что от былого корпуса сейчас остались только наружные стены, — всё остальное было заменено: межэтажные перекрытия, межкомнатные перегородки, крыша.

Ещё осталось уникальное оборудование,
экскурсия к которому нам предстоит.

2537 воздушных судов гражданской авиации зарегистрировано в России на конец первого полугодия 2017 года

Сам корпус имеет внутри немного футуристический вид: стены из непрозрачного матового стекла, укреплённого в металлических светло-серых рамах. Андрей Калюта рассказывает, что работы по обновлению института ещё продолжаются и что в скором времени все здания будут полностью отремонтированы. Завершится и масштабная модернизация экспериментальной базы.

Очередная остановка на нашем пути — у заместителя директора по научной работе Владимира Чемезова. В его кабинете светло и просторно, а помимо различных фотографий самолётов у стены стоят две модели бипланов. Первый — ТВС-2МС (модернизированный Ан-2), второй — ТВС-2-ДТС. Владимир — пожилой мужчина с ровно уложенными седыми волосами и приятными чертами лица. Одет он в простую бледно-синюю рубашку и чёрные джинсы.

Стоит напомнить, что институт был создан 9 июля 1946 года на базе новосибирского филиала Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), образованного в результате его эвакуации из Москвы по постановлению Государственного Комитета Обороны СССР от 19 августа 1941 года. Но какое же самое главное отличие новосибирского института от его Московского прародителя?

— Особенность нынешней работы института заключается в том, что мы не просто формируем научно-технический задел для создания авиационной техники, но и воплощаем наработки в жизнь.

Мы не просто, как сейчас, например, выпускаем отчёты, а ещё и создаём самолёты-демонстраторы.

И в этом процессе, конечно, участвует весь институт, — даёт ответ Владимир Чемезов.

Интересно, что с участием специалистов СибНИА был разработан и испытан Антоновым самолёт Ан-2, достойным преемником которого стал новый ТВС-2-ДТС.

— Знаете, говорят, что история развивается по спирали. Надеюсь, мы идём в правильном направлении, раз, выйдя на более высокий уровень, создали такую машину, — улыбается заместитель директора.

В коридоре первого корпуса стоит большое, помутневшее от времени зеркало, его деревянная рама местами затёрлась. Странно видеть такую находку тут, где, казалось бы, кругом новый дизайн.

— Это один из наших ценнейших исторических экспонатов, позволяющий ощутить связь времён и поколений, — замечая мой взгляд, произносит Андрей. — Это зеркало ещё из ЦАГИ было эвакуировано сюда. Можешь прикоснуться к истории.

Каким самолёт видит начальник

Здесь же, на стене, висит лист известного всем формата А4, на котором в виде множества разнотипных моделей одного и того же самолёта отображён взгляд авиационных специалистов разного профиля на его проектирование. Чуть ниже красным маркером обведён один из результатов и написано:

«Самолёт должен быть таким».
А чуть ниже, простой синей ручкой,
ещё одна приписка
«каким видит его начальник».

Дальше Андрей Калюта ведёт меня в опытно-конструкторское бюро (ОКБ). Здесь занимаются проектированием авиационной техники, моделированием процессов сборки, подготовкой, а если нужно, то и восстановлением конструкторской документации, сопровождением эксплуатации летательных аппаратов и многим другим. Всё это делается, конечно, уже не за огромными кульманами, которые вспоминаются по старым фотографиям и фильмам, а за широкоформатными мониторами новейших высокопроизводительных стационарных компьютеров.

Разноцветные, порой даже аляповато выглядящие 3D-модели и компоновочные схемы самолётов, чертежи деталей видны на мониторах компьютеров специалистов бюро. Как объясняет один из них, разные цвета помогают не запутаться и понять, где какой элемент находится.

Как говорится, всё гениальное — просто. Процесс сборки модели начинается с малого.

233 гражданских аэродрома и вертодрома функционирут в РФ, по данным Росавиации на апрель 2017 года

— Обычно снизу, — поясняет молодой, но опытный ведущий конструктор Константин Маслеников.

Но немного помедлив, он продолжает:

— Хотя, может и сверху — это как посмотреть, — шутит он, улыбаясь.

От простых деталей переходят к более сложным, объединяют несколько, получая агрегаты и другие элементы конструкции. Понемногу модель, обрастая деталями и обшивкой, обретает черты полноценного самолёта. Такого, какой показывает на своём компьютере Константин.

Дальнейшая работа над проектом самолёта вновь переходит в руки НИО-1, где созданной на компьютере модели дают первое «земное воплощение» — изготавливают модель в масштабе.

При этом она имеет точно такие же аэродинамические характеристики,
как и полноразмерный самолёт.

— Мы устанавливаем модель в аэродинамическую трубу для проведения исследований, — произносит Андрей, открывая металлическую дверь кодовым замком.

Взгляд тут же упирается в дальнюю стену зала, где видна ещё одна дверь, метра три высотой, с надписью: «Т-203 СибНИА» и схематичным изображением самолёта в плане. Над головой — металлическая крыша, удерживаемая балками. Под ногами — гладкий пол бежевого цвета с двумя рельсами. Посреди зала стоят накрытые брезентом тележки, перемещающиеся по этим рельсам. Здесь пахнет металлом.

— Идём, — встретивший нас ведущий специалист отделения Сергей Евдокимов зовёт за собой, проходя в небольшую дверцу, расположенную внутри той, самой высокой.

Кстати, единственная подобная установка за Уралом.

С одной из сторон располагается совершенно непонятная (для несведущих) строгая надпись: «Закрой колпак!»
Думаю: хорошо хоть не «варежку».

— Воздух циркулирует по кругу, обдувая модель, которая находится в зафиксированном состоянии на аэродинамических весах или других установках, помещённых в открытую рабочую часть трубы, — поясняет Сергей. — Иногда мы крепим к ним шелковинки, по которым можно определить, на каких участках поверхности модели встречаются проблемы с потоком. Все данные поступают для регистрации и обработки на компьютер, конечно же.

Красные самолёты быстрее чёрных

Покинув помещение аэродинамической трубы, мы направляемся к выходу. Здесь, у массивных дверей Т-203, стоят двое аэродинамических весов. История, связанная с одними из них, не менее интересна, чем история мутного зеркала: доставлены они были из Москвы в 1942 году, а изготовлены в Германии, в городе Гёттингене в 1936-м.

Напротив проверенных временем стоят новые. От старых они заметно не отличаются. Здесь же, неподалёку, стоят уже «отработанные» в трубе модели. Некоторые покрыты редкой белой «щетиной» — это и есть так называемые шелковинки.

Прямо перед выходом из помещения НИО-1, в отдалении от других моделей, обособленно стоят две принципиально не похожие друг на друга. Первая напоминает обычный пассажирский самолёт, а вторая представляет собой совершенно футуристический самолёт-амфибию.

— Первый — это Ли-2. Видишь, набран из дерева. А ведь изготавливали без всяких станков с ЧПУ. До сих пор модель сохранилась, — довольно, похлопывая по модели, рассказывает Сергей.

Над вторым самолётом, выкрашенным в ярко-красный цвет, висит плакат с надписью:

«Красные самолёты должны летать быстрее чёрных».

На плакате изображён мужчина в костюме со сжатым кулаком, поднятым в интернациональном приветствии «Рот фронт!»

Это Роберт Людвигович Бартини — итальянский коммунист, эмигрировавший в Россию в конце 20-х годов прошлого столетия и занимавшийся разработкой перспективных схем летательных аппаратов, в том числе и в СибНИА. Именно в эти годы Бартини разработал проект самолёта Т-203. Теперь надпись на дверях обретала смысл. К сожалению, данный самолёт остался лишь в стадии проекта. Как и многие его самолёты.

— Бартини разработал множество схем самолётов, которые опережали время, — подытоживает рассказ Сергей. — Вот этот красный самолёт — проект Бартини, модель самолёта-амфибии вертикального взлёта и посадки, коротко — СВВП.

«Буран» и непогода

Мы двигаемся дальше — в зал для прочностных испытаний авиационной техники НИО-2. Часть этого здания, в отличие от предыдущего, ещё не обновили, здесь чувствуется атмосфера 80-х годов. В этом корпусе проводят статические и ресурсные испытания авиационных конструкций в натуральную величину.

За металлической дверью зала установлен самолёт, но так как он расположен к нам хвостом и увешан различными системами стенда ресурсных испытаний, распознать его модель сложно. Нагружая на стенде по специальной программе конструкцию самолёта, можно имитировать аналоги нагрузок, которые будет испытывать самолёт в реальном полёте.

Рядом с самолётом находятся два стенда: один — для проверки прочности одного из элементов хвостовой части самолёта, второй, в виде небольшого «вагончика» — для воспроизведения различных климатических факторов, и который на данный момент, судя по табличке, закрыт.

В самом дальнем левом от входа углу зала расположено огромное по размерам хвостовое оперение воздушно-космического самолёта «Буран». Можно даже подойти поближе. Структурно поверхность оперения выполнена из множества «плиточек», похожих на пенопласт. На самом же деле это термостойкие композитные материалы.

Каждая из таких «плиточек» имеет уникальную форму и не взаимозаменяема ни с одной другой, располагаясь в своём точно обозначенном месте. Кое-где их уже оборвали.

— Возможно, на сувениры берут люди, не уследишь, — полушутя-полусерьёзно говорит Андрей Калюта.

Первый полёт ТВС-2ДТС в полной бипланной конфигурации с новым крылом состоялся 10 июня 2015 года

Проходя по коридору мимо витражей, изображающих воздушные баталии Великой Отечественной и пассажирский флот 80-х годов, и мимо кованых ворот с изображением сверхзвукового (судя по контурам) самолёта, на борту которого изображена цифра «2» (номер отделения), мы двигаемся дальше — в ангар, где расположился новейший самолёт ТВС-2ДТС.

На улице крапает дождь, небо затянуто бледно-серыми тучами. Зал статических и ресурсных испытаний НИО-2, в который мы входили через старый административный корпус, снаружи оказывается огромным зданием, отлично облицованным и выдержанным в холодной цветовой гамме. Под стать погоде.

Наконец, в ангаре можно увидеть и плод нынешних трудов СибНИА — первый в России цельнокомпозитный самолёт.

В отличие от тех случаев, когда журналистам запрещали его фотографировать, теперь это даже нужно делать. В свете потолочных ламп самолёт завораживающе блестит. Спокойная сине-белая цветовая гамма не раздражает глаз. На борту самолёта несколько надписей: первая — «Honeywell» — расположена у винта, вторая, под иллюминатором — это логотип СибНИА, а третья — «Legend» — заняла почти весь хвост и, чуть пониже, — «carbon». Последняя — RA2847G — регистрационный номер самолёта.

Ещё можно забраться внутрь. Кто откажется от такой возможности?

По ступеньке забрасываю себя в салон. Тут всё скромно: несколько сидений без спинок, установленных вдоль борта прямо у иллюминаторов, оранжевый корпус какого-то агрегата, наполненный различными проводами, недалеко от кабины пилотов. Провода, металлические трубки и чёрный карбон, из которого и сделана вся машина — не стоит обманываться цветом краски.

В кабине пилота множество традиционных стрелочных приборов заменены на ЖК-экраны, на пульте управления множество тумблеров, некоторые красного цвета, один чёрно-жёлтого — такие скрыты специальным защитным кожухом.

Нехотя покидая самолёт, мы двигаемся к корпусу № 30. Огромное здание высотой около 38 метров стоит обособленно от других корпусов института. Рядом с ним расположился самолёт ТВС-2МС, предшественник самолёта-демонстратора, выставленного на МАКС-2017, а также следующий летательный аппарат, «стоящий в очереди на модернизацию» — Як-40. Чуть поодаль, за углом здания-великана, — старые фюзеляжи самолётов Ан-2.

— Вот из таких мы и делаем ТВС-2МС, — поясняет Андрей.

Ветер здесь дует сильный, мы двигаемся мимо ворот 25-метровой высоты в сам корпус. Раньше в нём проводились испытания самолётов наподобие тех, которые мы уже наблюдали, но теперь он используется как ангар. Среди множества ТВСок здесь стоят несколько вертолётов и один восстановленный самолёт МиГ-3, высотный скоростной истребитель времён Великой Отечественной войны. Последний выполнен в лучших традициях 40-х годов.

С красной звездой, большим номером «14» на борту фюзеляжа и шестью белыми звёздочками под кабиной пилота — количеством
сбитых самолётов противника.

Основа основ

Пройдя в соседнее здание, которое вплотную примыкает к своему огромному товарищу, мы попадаем в место, где шасси самолётов подвергаются испытаниям с помощью особых экспериментальных установок — копров. Таких здесь установлено три: К-32, К-80 и К-100. Цифра, как объясняет мой гид, означает усилие в тоннах, которое копёр способен развить.

— Копёр К-80 уникален ещё и тем, что в его основании расположен огромный барабан, который, раскручиваясь, имитирует набегающую на приземляющийся самолёт взлётно-посадочную полосу, — поясняет Андрей Калюта.

В копре К-100 опора неподвижна, и раскручиваются перед сбросом колёса шасси с помощью электропривода.

452 тысячи человек посетили МАКС-2017. Первый Международный авиационно-космический салон состоялся в Жуковском в 1993 году

Покинув корпус с копрами, мы движемся дальше и наконец доходим до, можно сказать, самого главного места — опытного производства: здесь изготавливаются цельнокомпозитные детали и элементы конструкции для нового самолёта. Из тоненьких листов карбона, толщиной в два бумажных листа, делается обшивка самолёта. Как объясняют рабочие, изготавливающие детали прямо при нас, система такова: берётся нужное количество листов углеткани, пропитанной связующим (каждый такой лист называется препрег), выкладываются определённым образом на матрице с применением вакуумирования и отправляются в печь, откуда выходят уже в качестве готовой детали.

Кто бы мог подумать, что из простых тонких листов можно будет создавать серьёзную технику, по характеристикам не только не уступающую металлическим аналогам, но даже превосходящую их. Примечательно, что некоторые люди, задействованные в производстве деталей из препрегов, не имеют специального авиационного образования.

На этом наша экскурсия почти подходит к концу, мы с Андреем Калютой движемся в сторону административного корпуса, к последней цели — директору СибНИА Владимиру Барсуку. Лётчик-испытатель первого класса и кандидат технических наук лично пилотировал ТВС-2ДТС на пути в Москву и как никто другой знаком с особенностями, плюсами и отличительными чертами этого самолёта.

В его кабинете, выполненном в кофейно-коричневых тонах, также достаточно светло, позади директора установлен застеклённый шкаф, заполненный различными фотографиями, книгами, связанными с авиацией, моделями летательных аппаратов разного типа. Пожимая руку, Владимир, статный мужчина лет пятидесяти, тут же переходит к делу:

— Скажу сразу: не нравится мне, когда наш новый самолёт сравнивают с Ан-2 и говорят, что мы его модернизировали.

Это совсем другая машина!

Мы не решали задачу производства самолёта для полевых работ, а создавали самолёт-демонстратор технологий.

Можно было бы ограничиться бумажным отчётом: «А вы знаете, создать такой самолёт можно».
Нет. Мы создали готовый пример.

Как выясняется, несмотря на то, что самолёт был подготовлен в короткие сроки, процесс его создания начался ещё задолго до сборки: осваивались технологии, проводились испытания, были построены самолёты-предшественники (которые уже упоминались выше) ТВС-2МС и ТВС-2ДТ.

Между тем мировой опыт показывал: будущее авиации — за новыми технологиями, в частности за цельнокомпозитными разработками.

— Многие мировые корпорации сейчас создают цельнокомпозитные самолёты — Boeing 787, Airbus 350. Замена металла на композит произошла последовательно: от отдельных элементов конструкции, например хвостового оперения, до целого самолёта.

Не надо быть семи пядей во лбу, чтобы понимать: весь мир движется к созданию
цельнокомпозитных самолётов.

Это связано в первую очередь с высокой повреждаемостью металлических конструкций, — отмеряя ладонями стол, с интересом рассказывает Владимир Барсук.

Основная проблема, по его мнению, — отсутствие малой авиации как таковой, в том числе и авиации «для людей».

— Я часто летаю в Москву и со мной в самолёте около трети пассажиров летят не в столицу, а в другие города. Они летят в Казань, Сочи, Оренбург — куда угодно, но не в Москву. Конечно, кто-то из предпринимателей смекнёт, что это выгодно, купит парочку самолётов типа ТВС-2, только пассажирских, и будет возить людей. Хотелось бы, конечно, в это верить, — подытоживает директор института.