Простой и «гуманный» УПАЗ: разработан новый подвесной агрегат заправки для воздушного танкера России

Входящий в Объединённую авиастроительную корпорацию ульяновский завод "Авиастар-СП" завершает сборку первого обновлённого отечественного воздушного танкера "Ил-478". 8 Июль 2016, 06:18
Входящий в Объединённую авиастроительную корпорацию ульяновский завод "Авиастар-СП" завершает сборку первого обновлённого отечественного воздушного танкера "Ил-478". А в Подмосковном посёлке Томилино на ОАО "НПП" "Звезда" им. ак. Г.И. Северина" начали подготовку к предварительным испытаниям ключевого элемента самолёта-заправщика - унифицированного подвесного агрегата заправки повышенной производительности УПАЗ-1М. Впервые за последние три десятка лет в нашей стране создаётся новый подвесной агрегат заправки для оснащения стратегических воздушных танкеров. Целый ряд параметров позволяет поставить новый летающий танкер ОАК в один ряд с наиболее современными и широко распространёнными зарубежными самолётами-заправщиками.
Уникальное аэродинамическое оборудование НПП «Звезда» для испытаний систем заправки впечатляет своими размерами.

Подмосковный гул

Время от времени в посёлке Томилино слышится продолжительный гул. Здесь, на Научно-производственном предприятии "Звезда" имени академика Г.И. Северина при помощи специального аэродинамического оборудования проводятся испытания и отработки подвесных агрегатов заправки топливом в полёте. На стенде в реальном времени имитируется работа оборудования самолётов-заправщиков Ил-78 и его приёмника - "Ил-478", или, в официальном наименовании, Ил-78М-90А.

На обширном открытом пространстве предприятия рядами установлены металлические ёмкости - газгольдеры. Огромные ёмкости сначала в течении нескольких десятков часов заполняют воздухом до давления 6 атмосфер. Затем, во время испытаний (обычно они длятся в течение двух часов) на аэродинамическом стенде имитируются условия работы подвесного агрегата заправки в воздухе. С помощью двух ёмкостей размером поменьше организована имитация работы баков самолёта-заправщика и заправляемого самолётов.

С помощью сложной системы топливо- и воздухопроводов подвесной агрегат заправки, установленный на специальном приспособлении в крытом трековом ангаре, "оживает" и, в условиях максимально приближенных к "боевым" осуществляет заправку имитатора заправляемого самолёта через тридцатиметровый шланг с заправочным конусом-датчиком на конце. Накопленный в газгольдерах воздух позволяет создать воздушный поток с максимально приближенными к "боевым" условиями работы подвесного агрегата. После продувок подвесной агрегат перевозят в сборочный цех на доводку.

Томилино - Ташкент - Томилино

На фото: Цеховые испытания подвесного агрегата заправки
Широкое применение систем заправки топливом в полёте началось незадолго до Второй мировой войны. Большой вклад в разработку систем заправки внёс Алан Кобхэм, разработавший систему заправки "шланг-конус", и основанная им английская фирма Cobham, которая и по сей день является крупнейшим мировым производителем систем заправки топливом в полёте.

Сегодня в мире наибольшем по численности флотом самолётов-заправщиков обладают ВВС США. Этому способствовала доктрина американцев: "сидеть лучше дома, а воевать далеко". Так как системы заправки по методу "шланг-конус" обладали низкой производительностью и не обеспечивали возможности быстрой заправки тяжелых стратегических самолётов, ВВС США заказали разработку системы заправки, обладающей большей производительностью. Подобную систему разработала американская фирма Boeing, приняв за основу так называемую "летающую штангу" - жесткую телескопическую трубу, с помощью которой в полёте соединяются самолёты заправщик и заправляемый.

В нашей стране пошли другим путём. Основной разработчик советских стратегических бомбардировщиков - ОКБ "Туполев", - совместно с ЛИИ им. М.М. Громова в середине 50-х годов прошлого века разработали и внедрили в серию экзотический метод заправки топливом в полёте - "с крыла на крыло". Данная система устанавливалась на средних бомбардировщиках Ту-16.

Но для заправки тяжелых бомбардировщиков М-3, М-4 и Ту-95 данный способ заправки не подходил, и специалистами ЛИИ им. М.М. Громова было решено, что наиболее перспективной и безопасной для заправки тяжелых самолётов является система "Шланг-конус". Разработка перспективного заправочного оборудования была поручена коллективу молодого п/я 918 (ныне НПП "Звезда"). Уже в 1958 на Казанском авиазаводе первые образцы комплексного агрегата заправки (КАЗ) монтировали в бомболюки опытных заправщиков Ту-16З. Позже было принято решение размещать КАЗы на самолётах ОКБ Мясищева - М-3 и М-4, - как на наиболее подходящие с точки зрения сочетания новизны и технических характеристик. 

Однако для широкой эксплуатации самолётов ОКБ Мясищева требовалось создание определённой инфраструктуры (конструкция шасси обуславливала возможность применения самолёта только с ВПП определённой ширины), и для расширения флота самолётов-заправщиков была поставлена задача создать унифицированную систему заправки топливом в полёте, сочетающую в себе удобство и безопасность системы "шланг-конус" и высокую производительность, необходимую в первую очередь для стратегических бомбардировщиков. Кроме того, ставилась задача иметь возможность при помощи создаваемого оборудования превращать в самолёты-заправщики довольно обширный список воздушных судов. Решать поставленную задачу поручили ставшему уже п/я А-3927 - НПП "Звезда".

В результате в 70-е годы прошлого века коллективом НПП "Звезда" был создан унифицированный подвесной агрегат заправки - УПАЗ. Испытания проходили на самолёте Ил-38, а штатное применение УПАЗ нашёл на самолёте Су-24, превратив фронтовой бомбардировщик в лёгкий самолёт-заправщик. Позже, в самом начале 80-х на базе подвесного агрегата УПАЗ была создана его модификация УПАЗ-1, предназначенная специально для самолёта-заправщика Ил-78. Основная масса разработанных НПП "Звезда" подвесных агрегатов была изготовлена на Ташкентском авиационном производственном объединении им. В.П. Чкалова.

С распадом Советского Союза выпуск систем заправки в Ташкенте прекратился. "Во второй половине 2000-х годов ресурс изготовленных в Ташкенте УПАЗов стал неумолимо истекать. Встал вопрос о необходимости воссоздания производства систем заправки на территории РФ. Наше предприятие пошло на определённый риск, вложило собственные средства в проведение конструкторских работ и подготовку производства, что позволило возобновить изготовление унифицированных подвесных агрегатов заправки на собственной производственной базе. И тогда, и сейчас наше предприятие остаётся обладателем уникальных компетенций по данной тематике", - рассказывает заместитель Главного конструктора по науке НПП "Звезда" Виктор Шибанов.

Первый в новом веке

На фото: Комплексный агрегат заправки КАЗ, устанавливавшийся в бомболюке самолетов М-4 и 3-М, и «стреляющая» штанга ПТ-1.
В настоящее время конструкторы «НПП "Звезда" завершают разработку подвесного агрегата заправки, который, по словам главного специалиста Василия Елисеева, должен стать лучшим в своём классе в мире.

Основное отличие изделия УПАЗ-1М - повышенная (по сравнению с предшественниками) производительность. Это особенно актуально при заправке больших самолётов - тяжелых стратегических бомбардировщиков и самолётов специального назначения, которым в течение ограниченного времени (пару десятков минут) необходимо передать десятки тысяч литров топлива. Повысить темп перелива на новом подвесном агрегате должен специально сконструированный воздушный тракт и новая турбина турбонасосного агрегата.

Современная цифровая система управления изделием УПАЗ-1М (подавляющее количество электронных компонентов, а также основной компонент - микропроцессор, - отечественного производства) позволила сделать изделие не только проще, но и "гуманнее". Теперь предполётную проверку готовности оператор заправки может выполнить не выходя из кабины самолёта-заправщика.

Активно проводимые работы по созданию новых подвесных агрегатов заправки позволили изменить "баланс" конструкторских сил в коллективе НПП "Звезда". Если ещё 5 лет назад основную массу коллектива составляли умудренные сединами "аксакалы", а молодых специалистов были считанные единицы, то сейчас ситуация изменилась в корне.

Взгляд в будущее

В жизни боевой авиации (а в гражданской авиации применение систем заправки запрещено правилами ИКАО) системы заправки прочно заняли своё место и помогли существенно расширить возможности авиационных комплексов - бомбардировщиков и истребителей. Следующий шаг - расширение с помощью заправки топливом в полёте возможностей военно-транспортной авиации. Уже сейчас одним из требований МО РФ к самолётам семейства Ил-476 звучит обеспечение возможности заправки топливом в полёте. Недалеки те времена, когда современные системы заправки топливом в полёте, созданные российскими конструкторами, придут на службу беспилотным летательным аппаратам. Созданный сегодня научно-технический задел и испытательная база позволяют с оптимизмом смотреть в будущее.