Принцип модернізації літаків АН-148, АН-158 і АН-178 для покращення їх паливної ефективності та підвищення конкурентоспроможності

Автор(и)

  • Volodymyr Shmyrov ДП “Антонов” вул. Туполєва, 1, м. Київ, Україна, 03062, Україна https://orcid.org/0000-0002-8617-7928
  • Vyacheslav Merkulov ДП “Івченко-Прогрес” вул. Іванова, 2, м. Запоріжжя, Україна, 69068, Україна https://orcid.org/0000-0002-1753-8670
  • Vasyl Loginov Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" вул. Чкалова, 17, м. Харків, Україна, 61070, Україна https://orcid.org/0000-0003-4915-7407

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204780

Ключові слова:

сімейство літаків, авіаційний двигун, аеродинамічні характеристики, висотно-швидкісні характеристики, експлуатаційні витрати

Анотація

Для створення нових конкурентних переваг середніх магістральних літаків Ан-148 і Ан-158 розглядається застосування на цих літаках двигуна Д-436-148ФМ. Це дозволить розширити експлуатаційний діапазон польотів літаків, зменшити шум на місцевості та емісію шкідливих викидів з двигуна.

Відмінною особливістю є досягнення тяги двигуна Д-436-148ФМ на максимальному надзвичайному режимі на 19,4 % вище тяги двигуна Д-436-148Д. Це стало можливимшляхом оптимізації вентилятора, удосконалення камери згоряння і турбінного каскаду.

Виконано необхідний обсяг стендових і льотних випробувань. В даний час завершується сертифікація двигуна. На ДП “Антонов” і ДП“Івченко-Прогрес” вивчено питання по установці двигуна Д-436-148ФМ на літаки сімейства Ан-148 і Ан-158. Будь-яких змін конструкції двигуна і літака не потрібно. Двигун встановлюється на тіж пілони без змін мотогондоли і капотів двигуна.

Досліджені енергозалежні системи, які пов'язані з двигуном. На режимах застосування двигуна згідно Керівництва з льотної експлуатації літаків в принципових змінах пов'язаних систем потреби немає.

Виконано інженерний аналіз порівняння льотно-технічних і злітних характеристик літака Ан-158 з двигуном Д-436-148Д іД-436-148ФМ. Даніотримані в результаті обробки льотних випробувань сертифікованого літака Ан-158 з урахуванням трубних досліджень, льотних випробувань літака Ан-178, даних Керівництва з льотної експлуатації літака Ан-158 і висотно-швидкісних характеристикдвигунів Д-436-148Д і Д-436-148ФМ. Прийняті в розрахунку висотно-швидкісні характеристики двигуна Д-436-148ФМ підтверджені в льотних випробуваннях літака Ан-178.

Виконана техніко-економічна оцінка заміни двигунів, яка заснована на порівнянні техніко-економічних характеристик літака Ан-158 з двигуном Д-436-148Д і Д-436-148ФМ при експлуатації в різних атмосферних умовах.

Запропоновано принцип створення сімейства літаків транспортної категорії різної конфігурації та призначення на базі одного двигуна

Біографії авторів

Volodymyr Shmyrov, ДП “Антонов” вул. Туполєва, 1, м. Київ, Україна, 03062

Кандидат технічних наук, віце-президент

Vyacheslav Merkulov, ДП “Івченко-Прогрес” вул. Іванова, 2, м. Запоріжжя, Україна, 69068

Кандидат технічних наук, перший заступник директора підприємства

Vasyl Loginov, Національний аерокосмічний університет ім. М. Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" вул. Чкалова, 17, м. Харків, Україна, 61070

Доктор технічних наук, старший науковий співробітник

Кафедра конструкції авіаційних двигунів

Посилання

  1. Eger, S. M., Mishin, V. F., Liseytsev, N. K. et. al.; Eger, S. M. (Ed.) (1983). Proektirovanie samoletov. Moscow: Mashinostroenie, 616.
  2. Loginov, V. V. (2009). Kompleksniy podhod po formirovaniyu tehnicheskogo oblika silovoy ustanovki, integriruemoy v planer, pri sinteze letatel'nogo apparata. Intehrovani tekhnolohiyi ta enerhozberezhennia, 2, 88–99.
  3. Palkin, V. A.; Skibin, V. A., Solonin, V. I. (Eds.) (2010). Raboty vedushchih aviadvigatelestroitel'nyh kompaniy v obespechenie sozdaniya perspektivnyh aviatsionnyh dvigateley (analiticheskiy obzor). Moscow: TSIAM, 678.
  4. Palkin, V. A. (2019). Review of works in the USA and Europe on aero engines for civil aircraft of 2020...2040’s. Aviatsionnye dvigateli, 3 (4), 63–83.
  5. Annex 16 to the Convention on International Civil Aviation - Environmental Protection (2014). Vol. 2, 3rd Edition, Amendment 8 - Aircraft Engine Emissions. ICAO.
  6. International Air Transport Association IATA (2013). IATA Technology Roadmap.
  7. Benzakein, M. J. (2014). What does the future bring? A look at technologies for commercial aircraft in the years 2035–2050. Propulsion and Power Research, 3 (4), 165–174. doi: https://doi.org/10.1016/j.jppr.2014.11.004
  8. Abbas, A., de Vicente, J., Valero, E. (2013). Aerodynamic technologies to improve aircraft performance. Aerospace Science and Technology, 28 (1), 100–132. doi: https://doi.org/10.1016/j.ast.2012.10.008
  9. European Aviation in 2040 - Challenges of growth. Annex 1 - Flight Forecast to 2040 (2017).
  10. European Aviation Environmental Report 2016. Available at: https://ec.europa.eu/transport/sites/transport/files/european-aviation-environmental-report-2016-72dpi.pdf
  11. Aviation Strategy for Europe. Available at: https://ec.europa.eu/transport/modes/air/aviation-strategy_en#package_detail
  12. FLYING IN 2050. Available at: http://www.academie-air-espace.com/upload/doc/ressources/CP-2050-VOLUME2.pdf
  13. Haselbach, F. (2019). Key Technologies for the next Generation of Civil Aircraft Engines. ISABE-2019-24044_44. ISABE.
  14. Whurr, J., Hepperle, M., Donus, F., Tantot, N. (2019). An Overview of the ENOVAL Project: Definition and analysis of advanced low specific thrust propulsion systems and technologies for year 2025-30 civil aircraft. ISABE-2019-24260. ISABE.
  15. Sieber, J., Merkl, E. (2017). ENOVAL Low Pressure System Technologies for Ultra High Bypass Ratio Engines. ISABE-2017-21392. ISABE.
  16. ENOVAL Technology Brochure – Providing the Next Steps in Engine Technologies (2018). ENOVAL consortium.
  17. Commercial Engines 2018. Turbofan Focus (2018). FlightGlobal.
  18. Samolet An-158. Letnye harakteristiki. IA No. RIO 11 24-10 (2010). Kyiv.
  19. Samolet An-158. Letnoe rukovodstvo (2010).
  20. Yugov, O. K., Selivanov, O. D. (1989). Osnovy integratsii samoleta i dvigatelya. Moscow: Mashinostroenie, 304.
  21. Borgest, N. M., Aleev, R. H., Aksanjan, P. A., Gromov, A. A. (2012). Automated construction of a 3D plane model at the stage of technical proposals. Vestnik of the Samara State Aerospace University, 4 (35), 139–148.
  22. Kwon, E.-Y., Leblanc, R., Garem, J.-H. (2001). Experimental investigation of sonic jet flows for wing/nacelle integration. KSME International Journal, 15 (4), 522–530. doi: https://doi.org/10.1007/bf03185113
  23. Myalitsa, A. K., Malashenko, L. A., Grebenikov, A. G. et. al. (2010). Razrabotka avanproekta samoleta. Kharkiv: Nats. aerokosmicheskiy un-t “KhAI”, 233.
  24. Lukovnikov, A. V. (2008). Kontseptual'noe proektirovanie silovyh ustanovok letatel'nyh apparatov v mnogodistsiplinarnoy postanovke. Vestnik MAI, 15 (3), 34–43.
  25. Hughes, C., Van Zante, D., Heidmann, J. (2011). Aircraft Engine Technology for Green Aviation to Reduce Fuel Burn. 3rd AIAA Atmospheric Space Environments Conference. doi: https://doi.org/10.2514/6.2011-3531
  26. Antonov. Available at: https://www.antonov.com/en
  27. D-436-148FM Turbofan. Available at: http://ivchenko-progress.com/?portfolio=турбореактивный-двухконтурный-двига&lang=ua
  28. Raspolagaemye vysotno-skorostnye harakteristiki dvigatel'noy ustanovki samoleta An-158 s dvigatelyami D-436-148. T/O No. 158.01.6463.268 (2009). Kyiv.
  29. Raspolagaemye vysotno-skorostnye harakteristiki dvigatel'noy ustanovki samoleta An-158 s dvigatelyami D-436-148FM s soplom 6800 sm2, s/z No. 4/738 ot 09.10.2019 g.
  30. Levickiy, S. V., Levickaya, E. V. (2014). The methods of assessment of transportation efficiency of a passenger aircraft. Civil Aviation High Technologies, 205, 99–106. Available at: https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/636/554
  31. Tinyakov, D. V. (2013). Vliyanie chastnyh kriteriev effektivnosti nesushchih poverhnostey samoletov transportnoy kategorii na velichinu kreyserskogo aerodinamicheskogo kachestva. Voprosy proektirovaniya i proizvodstva konstruktsiy letatel'nyh apparatov, 2, 18–24. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Pptvk_2013_2_4

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-06-30

Як цитувати

Shmyrov, V., Merkulov, V., & Loginov, V. (2020). Принцип модернізації літаків АН-148, АН-158 і АН-178 для покращення їх паливної ефективності та підвищення конкурентоспроможності. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(1 (105), 6–16. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.204780

Номер

Том 3 № 1 (105) (2020): Виробничо-технологічні системи

Розділ

Виробничо-технологічні системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Volodymyr Shmyrov, Vyacheslav Merkulov, Vasyl Loginov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.