Характеристика пассажирского среднемагистрального самолета Як-42

АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЙ - СРЕДНЕМАГИСТРАЛЬНЫЙ САМОЛЕТ ЯК-42

Характеристика пассажирского среднемагистрального самолета Як-42

Объектом исследований при выполнении дипломного проекта является самолет Як-42 и его модификации Як-42 Д, Як-42 М [5,11] (см. рис.1.1.).

Пассажирский среднемагистральный самолет Як-42

Рис.1.1

Як-42 - одна из немногих машин Аэрофлота, которая в рекламе не нуждалась. Достаточно назвать лишь тот факт, что на Як-42 установлено девять мировых рекордов. В одном из них самолет, предназначенный для ближних воздушных линий, без посадки преодолел расстояние от Москвы до Хабаровска. И это тем удивительнее, что до создания его предшественника - Як-40 разработками многоместных пассажирских самолетов фирма вообще не занималась. Как известно, ОКБ А.С.Яковлева специализировалось, в основном, на проектировании учебных, спортивных и военных самолетов-истребителей. Время от времени создавались и небольшие пассажирские машины.

На самолете Як-42 установлен двигатель Д-36, обладающий высокой степенью двухконтурности - 5,4 (у других подобных двигателей - лишь 2). Кроме этого, двигатели отличаются надежностью, большим ресурсом и очень высокой

экономичностью - 0,65кг/ч на взлетном режиме и 0,35кг/ч - на крейсерском значительно снижен шум двигателя. "Тихим" сделать Як-42 удалось еще и благодаря внутреннему особому шумопоглощающему устройству на мотогондолах - многослойных перфорированных вставок, сделанных из металла и стеклопластика. По уровню шума Д-36 отвечает самым жестким требованиям международных стандартов. Но и этого мало: двигатели эти почти бездымны.

Таблица 1.1

Характеристика	Показатель
Серийное производство	1980-2002
Фирма-производитель	Яковлев
Тип	Среднемагистральный, узкофюзеляжный
Длина, м	36,38
Размах крыла, м	34,88
Площадь крыла, м
Высота в хвосте, м	9,83
Скорость, км/ч	0,65 M (810)
Дальность полёта, км	2.900
Высота полёта, м	9.700
Масса пустого, кг	34.500
Масса взлётная, кг	максимальный 57.500
Экипаж	2 пилота и 1 инженер
Число пассажиров, кол
Двигатели	3 Прогресс Д-36
Тяга двигателей, кН	3х63.74
Количество самолетов на 01.09.01 в России

Фирма им.А.С.Яковлева имела колоссальный многолетний опыт, накопленный при создании военных, спортивных и малых пассажирских самолетов, всегда отличавшихся высокой весовой культурой. В новых условиях, при эффективном использовании достижений современной аэродинамики, механики, материаловедения эти возможности намного расширились. Особое внимание в разработке Як-42 было уделено уменьшению веса и увеличению прочности конструкции. Так, для снижения веса планера (требования к запасу прочности остаются незыблемыми) крыло нового самолета выполнили неразъемным, что позволило добиться наиболее рационального распределения металла по всем сечениям размаха крыла. Количество мест, где возможны коррозии металла и трещины, доведены до минимума. На самолете применены новые по конструкции, предельно простые, надежные и легкие закрылки, дающие гарантии в обеспечении высоких несущих свойств крыла.

Еще одним примером удачного конструктивного решения может послужить канал воздухозаборника среднего двигателя, который установлен в хвостовой части фюзеляжа. Этот воздухозаборник при общей длине около 7 м и диаметре 1300 мм, имеющий сложную изогнутую форму, выполнен в виде монолитной детали. Конструктивно он представляет собой трубу со стенками из трехслойного стеклопластика, намотанном на специальном станке. Вес такого воздухозаборника по сравнению с другими, подобными, удалось снизить примерно на 70 кг, увеличив при этом его эксплуатационный срок службы. А технология изготовления его при этом намного упростилась. В результате поисков фирме удалось найти наиболее эффективные производственные приемы, позволившие оптимально разрешить известные противоречивые требования к весу, прочности самолета и его долговечности.

На экспортных машинах Як-42 впервые в практике отечественного самолетостроения на пассажирском самолете предусматривалась всего лишь двухместная кабина пилотов. Этот вариант появился в результате многократной проверки на стендах различных компоновок приборных досок щитков и пультов, оптимальных с точки зрения наибольшей рациональности размещения органов управления, наиболее удачного сочетания автоматических устройств и ручного управления. В итоге был выбран самый эффективный вариант, когда можно было обойтись без штурмана и бортинженера. Однако высокая эффективность эксплуатации пассажирского самолета зависит не только от летчиков, но и всех наземных служб - диспетчеров, ремонтников, погрузчиков. Главной задачей разработчиков было облегчить их труд до минимального объема. Разрабатывая самолет, конструкторский коллектив, возглавляемый А.С.Яковлевым, стремился по возможности уменьшить объем работ по ремонту и обслуживанию машины, сократить непроизводительные простои Як-42 на земле. Так была предусмотрена погрузка багажа пассажиров и различных грузов в стандартных контейнерах и без них.

Бортовой трап, примененный на самолете, сделали ненужными наземные трапы, которые кстати, на аэродромах 3-го класса и не предусмотрены по штату. А ведь в этом "пустячке" - значительное увеличение автономности машины. Большую экономию дал и переход технического обслуживания Як-42Т на эксплуатацию самолета "по техническому состоянию". Эта наиболее рациональная система постепенно вводилась во все подразделения ГВФ. Очень важно еще и то, что по сравнению со своими предшественниками Ан-24,Як-40 и Ту-134, Як-42 расходовал значительно меньше топлива на один пассажиро-километр, что вело к существенному снижению себестоимости перевозок. И здесь, в первую очередь, следует сказать о замечательных ТРД конструкции Владимира Локтарева Д-36, спроектированном в ОКБ А.Ивченко в Запорожье.

Пилотажно-навигационное оборудование Як-42 состоит из навигационного комплекса Ольха-1 (сходного с разработанным в то же время для Ил-86 комплексом Пижма), комплекса высотно-скоростных параметров ВСП-1-6, РСБН Веер-М, двух автоматических радиокомпасов, системы инструментальной посадки КУРС МП-70, позволяющей совершать посадку по отечественным курсо-глиссадным системам СП и аналогичным зарубежным системам ILS, а также полет в автоматическом режиме по сигналам маяков VOR, доплеровского измерителя скорости и угла сноса ДИСС-016 и метеорологической РЛС Гроза-42. Вместе с бортовой системой управления САУ-42, этот комплекс позволял совершать посадку по II категории ICAO. Поскольку в СССР тогда еще не было ни одного аэродрома, пригодного для приема самолетов по категории ICAO III А, все это оборудование было вполне современным и достаточным. Силовая установка самолета состояла из трех турбовентиляторных трехвальных двигателей Д-36 В.А.Лотарева тягой по 6500 кгс и вспомогательной силовой установки ТА-6В, обеспечивающей автономный воздушный запуск двигателей, прогрев и вентиляцию салона и кабины на земле, подачу на борт электроэнергии и работу гидронасосной станции в случае отказа двигателя в полете. Самая высокая среди отечественных пассажирских самолетов тяговооруженность - 0,36, делала взлет с коротких (от 2000 м) полос безопасным при отказе одного двигателя на любом этапе взлета. Благодаря этим двигателям, Як-42 даже установил ряд мировых рекордов в своем классе (6 из 8 - по скороподъемности). Правда, серьезным недостатком двигателей Д-36 было отсутствие реверсивного устройства, а создание внешнего реверса, как у того же Як-40, давало большой проигрыш по надежности и весовым параметрам, поэтому для торможения сорок второму оставили только спойлеры и тормоза колес.

Экономический кризис сильно ударил по самолетному парку авиакомпаний. Не обошел он стороной и Як-42. Многие машины встали на прикол: закончился ресурс двигателей, агрегатов, нет топлива... И тем не менее есть подвижки в лучшую сторону. Авиакомпания "Быково-Авиа", например, на сегодняшний день располагает одиннадцатью бортами Як-42. О том, какая ставка сделана на эти самолеты, рассказал генеральный директор авиакомпании Александр Шашков. Все усилия руководства ОАО в ближайшее время будут направлены на возобновление и расширение пассажирских перевозок самолетами Як-42 на внутренних рейсах в радиусе 2500 км. Сейчас же Як-42 из Быково летают лишь в Анапу и Магнитогорск.

На данный момент всего четыре Як-42 из одиннадцати готовы к регулярной эксплуатации. Однако уже в этом году все воздушные суда будут отремонтированы, оборудованы салонами бизнес-класса и поставлены на регулярные линии. Быковцы твердо уверены в перспективности эксплуатации Як-42, который, по их мнению, еще может даже дать фору "Боингу-737-200". Сегодня стержневой гражданской программой ОКБ является пассажирский самолет Як-42 и его модификации. С 1991-го руководство работами по Як-40 и Як-42 осуществляет главный конструктор Алексей Гайратович Рахимбаев. В настоящее время Як-42 и Як-42Д в зависимости от требований эксплуатантов оборудуются пассажирскими салонами для перевозки от 39 до 120 пассажиров, включая салон самого высокого класса с различными вариантами буфетно-кухонного оборудования с возможностью обеспечения горячим питанием.

Модификации самолета приводятся в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Вариант	Як-42 1980 г.	Як-42Д 1987 г.	Як-42Д 2001 г.	Як-42М 1987г.,проект
Взлетная масса	54 000 кг	56 500 кг	57 500 кг	63 500 кг
Двигатель	Д-36	Д-36	Д-36	Д-436М

Продолжение табл. 1.2

Тяга взлетная, кгс	3 х 6 500	3 х 6 500	3 х 6 500	3 х 7 500
Количество пассажиров
Крейсерская скорость	750 км/ч	750 км/ч	750 км/ч	830 км/ч
Высота полета	9 100 м	9 100 м	9 600 м	11 400 м
Коммерческая нагрузка:
— максимальная	14 500 кг	13 500 кг	13 500 кг	16 500 кг
— нормальная	10 500 кг	10 500 кг	10 500 кг	14 000 кг
Дальность полёта:
— при максимальной коммерческой нагрузке	450 км	1 480 км	1 960 км	1 950 км
— при нормальной коммерческой нагрузке	1 530 км	2 150 км	2 790 км	2 900 км
Длина ВПП	1 800 м	2 000 м	2 200 м	2 200

Тема дипломного проекта посвящена проблеме конструктивного усовершенствования крыла самолета Як-42 с целью повышения его несущих свойств.

Дата добавления: 2015-08-05