Биплан, который умеет летать хвостом вперед

Но внимание общественности красавец Ан-2 привлек не только своей ощутимой практичностью. Именно этот биплан используют на авиашоу летчики многих стран, для того, чтобы показать невиданные трюки: зависание в воздухе и даже полет хвостом вперед. О том, как инженеры Советского Союза «научили» всем этим трюкам самолет вы узнаете в конце поста, а пока вспомним историю создания самолета.

Самолет Ан-2 (по кодификации НАТО: Colt- Жеребенок, разг. -Кукурузник, Аннушка) -советский легкий транспортный самолет, с поршневым двигателем, биплан с расчалочным крылом. До появления самолета Ан-3 был самым большим одномоторным самолетом.

В Советском Союзе проект легкого многоцелевого самолета грузоподъемностью 1000-1500 кг, который мог бы применяться как транспортный в труднодоступных районах страны, а также в сельском хозяйстве и военно-транспортной авиации был предложен О.К. Антоновым, будущим главным конструктором КБ с одноименным названием, еще в 1940 году.

В марте 1940 года Олегу Константиновичу Антонову, в то время работавшему на Ленинградском заводе № 23, было поручено разработать аналог немецкого легкого самолета Fieseler Fi 156. Аналог «Физелера» получил название «самолет №2»(ОКА-38). На его базе Антонов предложил создать военно-транспортный самолет «самолет №4» , отличительными особенностями которого были звездообразный двигатель М-62Р мощностью 800 л.с. и трехлопастной воздушный винт ЗСМВ-3, легкий фюзеляж и бипланная коробка крыльев. Он был расчитан на перевозку 800 кг груза или 10-ти солдат с полным снаряжением и вооружением. Однако в феврале 1941 эксперты НИИ ВВС отклонили этот проект по причине малой скорости полета(не более 300 км/ч).

В 1945 году О.К. Антонов , будучи заместителем главного конструктора ОКБ-115, обратился к А.С. Яковлеву с предложением разработать самолет собственной конструкции и получил от него согласие. Давний проект «самолета №4» был полностью переработан. От прежнего осталась только бипланная коробка.

В марте 1946 новосибирский филиал ОКБ-115 был преобразован в самостоятельное ОКБ-153. Его главным конструктором и был назначен Антонов. Главной задачей нового КБ была разработка нового транспортного самолета.

Основными характеристиками модели были:

-профиль крыла P-IIC, разработанный П.П. Красильниковым и применявшийся ранее на многих планерах Антонова, а также на немецком самолете разведки и связи Fieseler Fi 156 Storch;

-расширенная механизация крыла, состоящая из предкрылков на передней кромке во весь размах верхнего крыла и двухэлементных закрылков, делящих профиль на две части;

-неубирающееся шасси;

- по техническим условиям на самолет предполагалось поставить мотор АШ-21 мощностью 720 л.с., но дальнейшие исследования показали необходимость использования более мощного двигателя АШ-62ИР мощностью 1000 л.с.

В начале 1946 года была готова предварительная проектная документация, а в феврале открыт заказ на изготовление деталей, а в марте создана первая модель для испытаний в аэродинамической трубе.

31 августа 1947 года при благоприятной погоде и легком боковом ветре летчик-испытатель П.Н. Володин впервые поднял первый прототип, обозначенный СХА. Самолет выполнил два больших круга на высоте 1200 метров и после 30 минут полета совершил посадку.

Профессиональный летчик-испытатель, Петр Володин остался очень доволен первым полетом. Он охарактеризовал самолет как легкий в управлении и подходящий летчику даже самого начального уровня. В СССР биплан стал настоящей рабочей лошадкой: с помощью него осуществлялись перелеты между областными центрами, он же выходил в поля на сельскохозяйственные работы. Немалую роль сыграла простота эксплуатации самолета — Ан-2 умел взлетать с коротких грунтовых площадок и обладал очень малым размером. Фактически, благодаря этому его можно было использовать на сложнейших участках Сибири и Крайнего Севера.

В декабре 1947 в НИИ ВВС начались Государственные испытания, которые продолжались до марта 1948 года. В июле того же года завершились испытания второго прототипа с двигателем АШ-21.

23 августа 1948 года самолет под обозначением Ан-2 был принят на вооружение ВВС и на снабжение ГВФ. Серийное производство было организовано на заводе № 473 в Киеве.

9 сентября 1949 года летчик-испытатель Г.И. Лысенко поднял в небо первый серийный Ан-2 (в транспортном варианте).

Ан-2 построен по аэродинамической схеме расчалочного биплана. Фюзеляж цельнометаллический (Д-16Т, Д-16АТ) полумонокок балочно-стрингерного типа с работающей обшивкой. Крылья прямые, двухлонжеронные, образованы двояковыпуклым несимметричным профилем Р-II-ЦАГИ. Коробка крыльев одностоечная с I-образными стойками. Верхнее крыло снабжено автоматическими предкрылками по всему размаху, щелевыми нависающими закрылками и элерон-закрылками. На нижнем крыле установлены только щелевые закрылки. Обшивка крыльев и оперения — полотняная. Шасси — неубирающееся, трехопорное, с хвостовым колесом. В зимнее время предусмотрена установка лыжного шасси. Силовая установка состоит из поршневого 9-цилиндрового двигателя воздушного охлаждения АШ-62ИР с четырехлопастным воздушным винтом.

На самолетах первых 129 серий устанавливался деревянный винт В-509А-Д7 диаметром 3,6 метра с саблевидными лопастями. Позже он был заменён винтом В-509А-Д9. Начиная с 57 серии польского производства устанавливался металлический винт AB-2 с прямыми лопастями.

Запас топлива размещен в 6-ти крыльевых баках (в верхнем крыле). В левом борту установлена грузовая дверь размером 1,46х1,53 м, а в ней пассажирская меньших размеров (0,81х1,42 м). Фонарб кабины летчиков выполнен выпуклым с боков для лучшего обзора назад и вниз.

Первые серийные самолета Ан-2 поступили в распоряжение Министерства геологии СССР. Также оснащались ими летные отряды гражданского воздушного флота. С июня 1950 года Ан-2 начал поступать в МВД и авиацию Погранвойск, с июня 1951 года — в ДОСААФ(первые пять самолетов получил Центральный аэроклуб им. В.П. Чкалова в Москве).

В 1952 году первые самолеты получили штабные эскадрильи ВВС и ВМФ. В феврале 1959 Ейское ВАУЛ стало применять Ан-2 для летной и парашютной подготовки курсантов, а через два года ими обзавелись уже все летные училища.

АН-2В



Начальный этап создания самолета и запуск его в производство был осложнен тем, что ряд высокопоставленных чиновников и специалистов от авиации считали данный проект архаичным. Ведь создаваемый самолет представлял из себя расчалочный биплан, а время бипланов к концу сороковых годов казалось бы уже прошло.

Полный ход производство самолета АН-2 начало набирать после 1953 года (смерть И.В. Сталина и приход к власти Н.С. Хрущева, особо симпатизировавшего этому самолету в плане его возможностей по работе в сельском хозяйстве). Самолет серийно выпускался на заводе № 437 в Киеве ( Киевский государственный авиационный завод «АВИАНТ» – ныне входит в состав Украинского государственного авиастроительного концерна «Антонов»).

Выпуск АН-2 заводом № 437 продолжался до 1963 года, и за этот срок было выпущено 3164 экземпляра различных модификаций. Специализированный сельскохозяйственный вариант АН-2М выпускался также на заводе №464 в городеДолгопрудный Московской области (ныне Долгопрудненское научно-производственное предприятие – производитель вооружений для средств ПВО).



Однако, наибольшее количество бипланов АН-2 было выпущено в Польше. С 1958 года ей были переданы права на производство этого самолета и определен порядок продажи его в СССР. На заводе WSK «PZL-Mielec» в польском городе Мелец полномасштабное производство сохранялось до конца 1992 года, а отдельные мелкие серии выпускались до января 2002 года.

Всего в Польше было выпущено 11915 экземпляров самолета АН-2, из которых 10440 было поставлено в СССР (и далее в СНГ после распада СССР).

Кроме того этот самолет производился по лицензии в Китае в различных вариантах с наименованиями Shijiazhuang Y-5 и Nanchang Y-5. КНР остается на сегодняшний день единственной страной в мире, где производство АН-2 продолжается и по сей день.

Всего было построено более 18 тысяч экземпляров АН-2 и по данным на конец 2012 года в мире эксплуатируется около 2300 таких самолетов в 26 странах. Наибольшее из них количество (около 1400 штук) находится в России. Большая часть этих самолетов на данный момент находится на хранении (около 1000 штук).

А сам АН-2 уже попал в книгу рекордов Гинесса, как единственный в мире самолет, чье производство не прекращается уже более 60 лет. Такое долгожительство определяется отличными возможностями и характеристиками самолета в своем классе, и многочисленные исключительно положительные отзывы летного состава только подтверждают эти качества.

Высокие адаптивные возможности планера позволили разработать большое количество различных вариантов самолета АН-2. Кроме базовых транспортного и сельскохозяйственного вариантов существуют также гидросамолеты на поплавках, пассажирские версии, самолеты медицинской помощи, научные лаборатории, самолеты для тушения лесных пожаров, легкие военно-транспортные варианты для перевозки грузов и сбрасывания парашютистов.

Всего более двадцати модификаций. В качестве эксперимента на базе АН-2 был даже изготовлен экраноплан. Он экспонировался на выставке МАКС-2009.

АН-2 особенно широко использовался в СССР для перевозки грузов и пассажиров на авиалиниях местного значения. Часто это были полеты между областными и районными центрами и даже между селами.

Исключительная простота и неприхотливость в эксплуатации, высокая надежность, отличные взлетно-посадочные характеристики, позволяющие использовать АН-2 с неподготовленных площадок малого размера, сделали его незаменимым при использовании в малоосвоенных районах Заполярья, Средней Азии и Сибири. Там он применялся практически повсеместно.

Самолет АН-2 имеет цельнометаллический фюзеляж и силовой каркас крыльев, выполненный из алюминиевого сплава типа Д-16 (Т/АТ). Обшивка крыльев изготовлена из полиэфирной ткани. Силовая установка — поршневой звездообразный двигатель АШ-62ИР мощностью 1000 л.с с четырехлопастным винтом изменяемого шага АВ-2. Экипаж — 1-2 человека (в зависимости от модификации). Максимальная взлетная масса — 5500 кг. Полезная нагрузка до 1600 кг или 12 человек в пассажирском варианте.

Аэродинамическая схема — расчалочный биплан с одностоечной коробкой крыльев. На верхнем крыле имеются автоматические предкрылки, щелевые закрылки и элерон-закрылки. На нижнем только щелевые закрылки. Шасси неубирающееся трехстоечное с хвостовым колесом.

Этот самолет имеет некоторые конструктивные особенности, облегчающие его эксплуатацию в труднодоступных районах с неподготовленных грунтовых взлетно-посадочных площадок малых размеров.

Пневматические тормоза на АН-2 выполнены по принципу тормозов тяжелых автотранспортных средств для обеспечения надежного торможения на коротких ВПП.

Давление в тормозах, шинах колес и аммортизаторах может регулироваться с помощью бортового компрессора без использования наземных средств.

Для запуска двигателя самолет не нуждается в обязательном наличии аэродромной энергетической пусковой установки. На борту имеются легкосъемные аккумуляторы большой мощности.

Для осуществления бортовой заправки топливом нет необходимости в специальном топливозаправщике. Топливо может быть закачано в топливные баки самолета из любых емкостей (бочек) с использованием бортового перекачивающего насоса.

Колесное шасси в зимнее время достаточно легко меняется на лыжное со специальными обогреваемыми полозами.

Сам по себе биплан очень просто устроен и имеет минимум сколько-нибудь сложных систем. Максимальная допустимая скорость самолета АН-2 — 300км/ч, крейсерская — 180 км/ч. Длинна разбега около 150 м, длина пробега около 170 м.

Однако, эти цифры номинальны и могут значительно варьироваться в зависимости от внешних условий (температура воздуха, сила встречного ветра, состояние поверхности ВПП) и веса самолета.

Биплан уверенно летает на очень низких скоростях, что позволяет во многих случаях значительно сокращать взлетную и посадочную дистанции. Для него, можно сказать, практически отсутствует понятие скорости сваливания. При снижении скорости полета до величины около 64 км/ч автоматически выдвигаются предкрылки и самолет продолжает полностью управляемый полет.

При дальнейшем снижении скорости до величины порядка 40 км/ч самолет все равно не сваливается а начинает парашютировать. Скорость снижения при этом примерно равна скорости снижения обыкновенного парашюта пока самолет не войдет в соприкосновение с землей.

Надо сказать, что при выключенном двигателе самолет АН-2 уверенно планирует, но режим парашютирования также предусмотрен к использованию в случае отказа двигателя и отсутствия визуальной видимости (полеты по приборам или ночью).

По отзывам пилотов биплан хорошо управляется до скоростей порядка 50 км/ч. Столь низкие величины делают возможным даже зависание над землей или перемещение самолета в полете задним ходом относительно земли. Это вполне возможно при скорости встречного ветра более 50 км/ч. При этом самолет полностью сохраняет управляемость относительно воздушного пространства.

В принципе такой режим полета свойственен большинству самолетов типа STOL (укороченный взлет и посадка), однако АН-2 (этот самый большой в мире одномоторный биплан) выполняет его на самой минимальной скорости встречного ветра.

Достаточно известны также случаи использования замечательных взлетно-посадочных характеристик АН-2 для его посадки поперек полосы на стационарных аэродромах с бетонным покрытием.

Обычно это происходило, если штатная посадка самолета вдоль ВПП была невозможна из-за сильного бокового ветра. Командир экипажа с разрешения руководителя полетов принимал решение произвести посадку поперек полосы, ширины которой обычно хватало не только для минимального пробега, но и для последующего руления.

Благодаря своим уникальным свойствам, самолет АН-2 пользовался доброй славой среди летного состава и большим спросом среди эксплуатантов в Советском Союзе повсеместно даже тогда, когда на заводе WSK «PZL-Mielec» запустили в производство специализированные самолеты PZL М-18 «Dromader» и PZL-106 «Kruk», а также PZL М-15 «Belphegor” (конец 70-х годов).

Однако, начиная с 1989 года, спрос на АН-2 стал постепенно падать, что и привело к прекращению его производства в Польше в 1992 году.

Основной причиной этого стал конечно развал СССР, сопровождавшийся упадком экономики бывших союзных республик и стран социалистического лагеря. Уменьшился не только спрос на новые самолеты, но и во многом прекратилась эксплуатация старых. Большое количество АН-2 перешли в разряд хранения (качество которого оставляло желать лучшего). Прекратился выпуск авиационного бензина, что тоже пагубно сказалось на возможностях эксплуатации самолета.

Сам по себе самолет, созданный еще в 1947 году, несмотря на свои высокие летные качества и достаточно большой потенциал к использованию в хозяйственной сфере, уже устарел и не соответствовал определенным европейским требованиям к самолетам такого класса.

В частности, это достаточно высокий уровень шума и повышенные эксплуатационные расходы из-за довольно большого расхода топлива, которым является дорогостоящий авиационный бензин.

В Европе, а также в США и Канаде коммерческое использование АН-2 запрещено повсеместно, так как самолет не сертифицирован национальными авиационными органами. Однако он довольно широко представлен в собраниях коллекционеров классической авиационной техники из-за своего внешнего вида, уникальных летных характеристик и просто потому, что самолет АН-2 — самый большой одномоторный биплан в мире. И спрос в этом плане продолжает увеличиваться.

Однако, реальная история жизни биплана похоже еще не закончена. Ведь есть вполне действенный способ, опираясь на преимущества этого замечательного самолета, избавиться от многих его недостатков. Первый и самый очевидный путь — замена хоть и заслуженного, но устаревшего и шумного поршневого двигателя (разработанного еще перед второй мировой войной и уже давно не производящегося) на современный турбовинтовой.

Такой двигатель более экономичен, к тому же стоимость авиационного керосинаощутимо ниже бензина (практически до пяти раз для России) и доступность его в различных удаленных районах выше.

Идея установки ТВД на самолет АН-2 возникла в КБ Антонова еще в 1950-х годах. Однако, работы стопорились из-за отсутствия подходящего двигателя. И только в конце семидесятых на моторостроительном заводе в Омске был создан двигательТВД-20, под который и был спроектирован (или говоря правильней модернизирован) самолет. Был использован трехлопастной винт с возможностью реверса, что уменьшило длину пробега до 100 м.

Новый самолет получил наименование АН-3. В мае 1980 года АН-3 впервые был поднят в воздух, но из-за трудностей с организацией производства двигателя весь комплекс испытаний был завершен только к 1991 году. В серию самолет запущен так и не был. В это время распался Советский Союз и начался развал экономики.

Однако, в 1997 году в КБ Антонова было принято решение продолжить работы над проектом АН-3. Упор был сделан на производство самолета АН-3Т (транспортный), хотя возможны и другие варианты: пассажирский, лесопатрульный, десантный, сельскохозяйственный.

Самолет был доработан под современные требования, несколько изменена конструкция фюзеляжа и хвостового оперения. Изменилось оборудование кабины с возможностью установки современного навигационного оборудования, бортового регистратора параметров полета, современного радиосвязного оборудования и приборов контроля работы систем. Значительно улучшены условия работы экипажа и перевозки пассажиров.

По сравнению с базовым АН-2 в результате модернизации масса коммерческой нагрузки возросла в 1,2 раза, скорость— в 1,3 раза, скороподъемность— в 1,8 раз, снизился уровень шума в кабине. Производительность самолёта возросла в 1,5 раза при снижении расходов на топливо и масло в 2 раза.

АН-3 переоборудовался из самолетов АН-2 с остатком ресурса не менее 50% наОмском производственном объединении «Полет». Всего было выпущено 20 экземпляров, после чего в 2009 году серийное производство было прекращено. Причиной тому стала высокая стоимость самолета (62 млн. руб. на 2007 год) из-за отсутствия портфеля заказов у производителя. Бюджеты небольших субъектов Российской федерации (особенно северных) не могли обеспечить одновременное приобретение необходимого количества самолетов.

Однако, эта линия в настоящее время продолжена. Причем двумя производителями. На Украине этим вновь занялось Киевское авиационное производственное объединение «Антонов» (последователь КБ Антонова). С июля 2013 года начались летные испытания самолета АН-2-100. На нем установлен турбовинтовой двигатель производства украинской моторостроительной компании «Мотор Сич» МС-14 стрехлопастным реверсивным винтом.

Что сейчас с этим проектом неизвестно.

По сообщениям от Государственного предприятия «Антонов» уже достигнута предварительная договоренность с Корпорацией кубинской авиации о переоборудовании всего многофункционального парка кубинских АН-2 (около 140 штук) в АН-2-100. Кроме того имеются заказы со стороны Азербайджана.

Однако, в самой России подобные разработки были начаты раньше. В сентябре 2011 года в воздух поднялся самолет АН-2МС. Иначе его еще именуют ТВС-2МС, то есть турбовинтовой самолет (ТВС). Разработкой и производством этого самолета занимается СибНИА им. С.А. Чаплыгина (город Новосибирск). Это то самое предприятие, на котором в 1947 году совершил свой первый полет вновь создаваемыйсамолет АН-2.

Ан-2МС оборудован турбовинтовым двигателем Garrett TPE 331-12 производства американской компании Honeywell Aerospace с пятилопастным реверсивным винтомHC-B5MP-5CLX/LM 11692МХ фирмы Hartzell.

У ветерана АН-2 появилась вполне реальная возможность получить вторую жизнь. Дуэт из вновь используемых двигателя и винта оказался очень удачным. Значительно снизился уровень шума и вибраций, ощутимо улучшились условия работы экипажа, температурные и комфортные условия в пассажирском салоне.

Высокоэкономичный двигатель позволил увеличить дальность полета в 1,5 раза по сравнению с АН-2. Самолет стал легче и его взлетно-посадочные и летные характеристики улучшились в среднем на 15-20%. Например штатный пробег теперь составляет не более 80 метров (в отличие от 170 для АН-2), хотя на деле он даже может быть значительно меньше.

На данный момент изготовлено три экземпляра АН-2МС, и все они ( вместе с украинским АН-2-100) экспонировались на состоявшемся в августе-сентябре этого года международном авиасалоне МАКС-2013. Самолеты показали себя во всей красе, совмещая в себе лучшие качества долгожителя АН-2 и прогрессивные достижения современного авиа- и двигателестроения.

Особенно впечатлил зрителей зависающий в воздухе практически бесшумный 2МС, взлетающий чуть ли ни с места и после посадки пробегающий не более 20 метров.

Появление новых, модернизированных образцов АН-2, совпало с ростом интереса к возрождению и дальнейшему развитию сети местных и региональных авиалиний в России. Это закономерный процесс, связанный с ростом экономики и ускоренным развитием промышленности.

Однако, самолета для таких линий, который смог бы выполнять разнообразные задачи в достаточно суровых условиях нынешней России сейчас нет, а импортные самолеты дороги, да и класс их несколько иной. Вертолеты в этом плане более дороги в обслуживании, менее экономичны и слишком велики по размерам (типа МИ-8). Новый специализированный самолет может быть создан, но на это уйдет достаточно много времени, не менее 5-7 лет. А жить и работать надо сейчас.

В связи со сложившейся обстановкой в высших эшелонах власти Российской Федерации взят курс на ремоторизацию и обновление парка имеющихся, но уже устаревших самолетов с тем, чтобы продлить и значительно улучшить их летную жизнь.

В частности самолет АН-2 имеется в России в количестве 1400 штук, в Украине — 135 штук. Немало их осталось и в других бывших союзных республиках. Предполагается, что около половины из них вполне можно было бы модернизировать до вариантов 2МС или 2-100. Это помогло бы пережить кризисный период в авиации местного назначения до момента появления самолетов нового поколения.

Решение это достаточно спорное, и у него есть немало сторонников и противников, как в России, так и в Украине. Осуществится ли оно на практике, и насколько высока будет его полезность покажет время. А сейчас пока совершенно точно ясно одно: ресурс возможностей «вечного», как его называют опытные специалисты, самолета АН-2 еще не исчерпан.

А вот теперь некоторые интересные особенности самолета АН-2:

1. Конструкцию уникального биплана можно назвать одной из самых больших удач конструкторского бюро имени Антонова. Несмотря на то, что даже первые модели были для своего времени машинами устаревшими, повторить особенности Ан-2 не мог буквально ни один самолет. Внешне машина выглядит как вполне обычный биплан и не выбивается из стройных рядов своих собратьев. Даже предназначение у Ан-2 было, изначально, вполне стандартным: разбрызгивание пестицидов над полями и легкий транспорт на случай военных надобностей.

2. Конструкторы не зря решили сделать Ан-2 бипланом. Два параллельных крыла могут обеспечить самолету большую подъемную силу, чем одно. За счет мощного мотора и этой особенности, биплан и научился взлетать с максимально коротких, совершенно неприспособленных к тому площадок. В салоне, конечно же, маловато комфорта — шум мотора может превратить любой разговор в бессмысленную артикуляцию, а отсутствие заднего шасси диктует неудобную посадку пассажиров, однако и строился самолет совсем не для удовольствия, а для дела.

3. Та же самая подъемная сила обеспечивает самолету невероятную управляемость. Минимальная скорость, при которой пилот сохраняет возможность контролировать биплан составляет всего 40 км/ч. Знаменитые по всему миру Cessna становятся неуправляемыми уже при 80 км/ч. Это качество делает Ан-2, кроме всего прочего, идеальным тренажером для начинающих пилотов: чтобы разбиться этой машинке, придется действительно постараться.

4. Развитая механизация крыла позволяет Ан-2 совершать совершенно невозможные для других самолетов трюки. Биплан умеет зависать над землей при достаточной силе встречного ветра. Причем речь не идет о каких-то зашкаливающих показателях. Нет, чтобы превратиться в аналог вертолета, Ан-2 требуется всего лишь ветер со скоростью 30 км/ч.

5. Отклоняемые панели, установленные на передних кромках крыльев, называются предкрылками. Такие же стоят и на задних кромках — это уже закрылки. На обычном самолете все обстоит именно так, но Ан-2 оснащен закрылками по всей длине задней кромки нижнего крыла и по всей длине передней кромки крыла верхнего. Если выпустить их все, то это существенно повысит подъемную силу биплана. Это позволяет Ан-2, при тех же самых 30-40 км/ч встречного ветра и моторе, работающем на максимальную мощность, идти хвостом вперед. Трюк этот не может повторить ни один другой самолет.