С чистого листа: Pilatus PC-24


B мае 2013 года на европейском салоне деловой авиации EBACE-2013 швейцарский производитель турбовинтовых самолетов Pilatus Aircraft наконец-то представил свой новый проект — первый в истории фирмы реактивный самолет PC-24

. Двухмоторный самолет легкого класса поступит в эксплуатацию в 2017 г. К этому моменту, согласно прогнозам, парк легких бизнес-джетов вырастет до 7,5 тыс. единиц, в том числе за счет разнообразных новых моделей Cessna, Embraer и Bombardier Learjet. Так что реактивному первенцу Pilatus придется искать свое место на весьма тесном рынке.

Однако руководители Pilatus считают, что PC-24 создаст новую нишу, которую они называют «сегмент универсальных реактивных самолетов», поскольку новая модель будет сочетать взлетно-посадочные характеристики PC-12 (короткие дистанции взлета и посадки, в том числе с грунтовых полос) с объемом салона, типичным для класса midsize, большим грузовым люком в задней части фюзеляжа и крейсерской скоростью легкого реактивного самолета. Все это за 8,9 млн долл.

В качестве потенциальных эксплуатантов Pilatus видит почтовые службы, спасателей, местные воздушные линии и правительственные авиаотряды, а также традиционную клиентскую базу владельцев PC-12: состоятельных граждан, чартерных операторов и корпоративные авиационные отделы.

По словам председателя совета директоров компании Оскара Швенка, проектные изыскания начались около пяти лет назад, но компания сохраняла атмосферу полной секретности. Даже дилеры компании узнали о подробностях программы не намного раньше, чем широкая публика, — за несколько дней до официального анонса на EBACE.

«Мы узнали о программе одновременно и почти столько же, что и остальные посетители салона. И теперь мое отношение к программе более позитивное, чем до объявления, — поделился Пэт Эппс, глава американской компании Epps Aviation, которой принадлежит дилерский центр Pilatus Center South. — Она на шесть лет отстает от конкурентов, но я думаю, этот самолет, имея скорость более 400 узлов, создаст новую нишу. Он большой. Он сможет поспорить с соперниками».

Однако Эппс отмечает, что тогда как большая часть турбовинтовых PC-12 нашли владельцев в США, его реактивный собрат PC-24, скорее всего, будет популярен в основном за пределами Штатов: на северо-западе Канады, в Китае, Азии, Латинской Америке.

Pilatus действительно провел обширное исследование рынка перед запуском программы, опросив, в частности, крупных операторов PC-12. «Они интересовались нашими рекомендациями, — подтверждает Питер Докинг, руководитель авиационного отдела австралийской компании Adelaide▓s Royal Flying Doctor Service, в парке которой более 30 самолетов PC-12. — Я считаю, что это нишевый самолет, в чем-то той же категории, что и PC-12. Идея легкого реактивного самолета с большим грузовым люком очень нам импонирует. Погрузить на борт носилки с лежащим на них пациентом в обычный самолет весьма затруднительно».

Докинг рассказал, что имеет большой опыт работы в горнодобывающей промышленности, где традиционно применяются турбовинтовые машины с возможностью короткого взлета и посадки на грунтовые полосы, это особенно актуально на этапе разработки новых месторождений. Перед конструкторами PC-24 была поставлена цель спроектировать самолет, способный выполнять те же задачи, что и турбовинтовые ВС, при этом в пассажирском варианте перевозить десять человек. «Эти самолеты перевозят вахтовых рабочих, они постоянно в воздухе. Мне кажется, Pilatus затеял неплохую историю. PC-24 — это огромный шаг вперед по сравнению с King Air или PC-12», — считает Докинг.

В разработанную Pilatus архитектуру пилотской кабины ACE встраивается модульный комплекс Honeywell APEX второго поколенияВ конструкции планера будут использованы высокопрочные алюминиевые сплавы. Так же как и у военного учебно-тренировочного PC-21, у нового флагмана Pilatus будет фирменный аэродинамический профиль малого сопротивления, что и обеспечит PC-24 возможность крейсерского полета на большой высоте с высокой скоростью и способность взлетать и садиться на короткие полосы. Примечательно, что основные стойки шасси будут двухколесными, с пневматиками низкого давления и антиюзовой системой торможения.

Чтобы выдержать баланс между характеристиками при полете на больших и малых скоростях, у крыла будет небольшая стреловидность, внутренние и концевые выдвижные закрылки и большой площади тормозные интерцепторы. Расчетная скорость сваливания при максимальном взлетном весе — 81 узел, длина пробега — 770 м. Стандартная взлетная дистанция — 820 м, при взлете с аэродрома на возвышении 1500 м при ISA +20╟C — 1350 м. С такими ВПХ этому самолету будет доступно на 1300 больше аэродромов, чем новому легкому Embraer Phenom 300.

«Не так уж просто совместить полет на эшелоне FL450 с наличием спойлеров и закрылков, необходимых для взлета и посадки с коротких полос», — отмечает Швенк.

Обширная программа обдува в аэродинамической трубе была проведена в Праге, в Национальной аэрокосмической лаборатории в Нидерландах и в RUAG в Швейцарии.

Самолет оснащен большим грузовым люком в задней части фюзеляжаБлагодаря возможности взлета и посадки с грунтовых полос, PC-24 будут доступны 21 тыс. аэродромов (помимо тех, куда обычно летают бизнес-джеты). Носовая стойка будет оснащена специальным дефлектором для предотвращения попадания посторонних предметов в двигатели, а закрылки будут защищены от повреждения камешками, вылетающими из-под колес. Салон самолета объемом 14 м3 будет 155 см в высоту, 170 см в ширину и 700 см в длину от перегородки кабины пилотов до заднего гермошпангоута. Иллюминаторы будут самыми большими в классе midsize. Давление в салоне на максимальной высоте полета 450 тыс. футов будет на уровне 2,5 тыс. м. В передней части фюзеляжа будет полностью изолированный туалет. Для размещения багажа в салоне предусмотрен объем от 1,4 до 2,5 м3 (в зависимости от компоновки).

Таким образом, пространства в салоне больше, чем в Citation XLS+, но меньше, чем в Hawker 900XP. Однако в отличие от большинства самолетов класса midsize, пол будет плоским, и помимо пассажирского входа в передней части фюзеляжа в задней части будет грузовой люк. Утопленный проход добавил бы места для высоких пассажиров, но усложнил бы работу с грузами.

Производитель намеревается предложить шесть вариантов компоновки салона, предусматривающих размещение 6√8 пасс. в корпоративной версии и десять — в пассажирской, а также чисто грузовой и комбинированный варианты.

«Согласно конструкторским расчетам, PC-24 потребуется 30 мин для набора высоты до эшелона FL450», — говорит Швенк. Максимальная крейсерская скорость на высоте 300 тыс. футов — 425 узлов. Максимальная полезная нагрузка — 1135 кг; с полными баками полезная нагрузка сокращается до 415 кг, то есть самолет перевезет четырех пассажиров на расстояние 1950 морских миль (3611 км). Швенк не рассказал о расчетных характеристиках на эшелоне FL450, но, вероятно, скорость будет около 400√410 узлов, при этом расход топлива окажется немного больше, чем у Citation CJ4, поскольку у этих самолетов практически одинаковые силовые установки и сходная дальность полета. PC-24 возьмет на борт всего на 56 кг больше горючего, чем CJ4.

Силовую установку, включающую два двигателя FJ44-4A тягой 1,5 т каждый и ВСУ, поставит компания Williams International.

Компоновка салона предусматривает размещение 6√8 пассажиров в корпоративной версии и 10 — в пассажирской, а также чисто грузовой и комбинированный вариантыВ разработанную Pilatus архитектуру пилотской кабины ACE (расшифровывается как Advanced Cockpit Environment) встраивается модульный комплекс Honeywell APEX второго поколения с четырьмя 12-дюймовыми дисплеями, расположенными буквой Т. Комплекс будет включать автоматы тяги, системы раннего предупреждения близости земли (EGPWS) и опасного сближения (TCAS II), лазерную инерциальную систему (Laseref IRS), курсовой заход на посадку с вертикальным наведением (LPV). Система навигационных указаний RNP 0.3 и система синтетического видения Honeywell SmartView будут предложены в качестве опции.

В швейцарском городе Штанс уже начато производство компонентов для самолета. Выкатка намечена на середину 2014 г., первый полет — на конец года. Три летных образца будут участвовать в программе испытаний продолжительностью 2500 ч, сертификация FAA и EASA должна завершиться к 2020 г.

По словам Швенка, несколько потенциальных покупателей уже высказали готовность оставить депозит на покупку самолета, однако он откладывает продажи до момента выкатки первого прототипа в следующем году, видимо, не желая связывать себя изначальными конструкторскими расчетами. Имея готовый самолет и точные ЛТХ, он начнет принимать невозвратные депозиты и давать гарантии.

«Pilatus всегда задавал тон, — говорит Швенк. — Новый самолет — сам себе класс». Надо отметить, что когда Pilatus запустил программу PC-12, рынок таких самолетов был более чем сомнительный, но на сегодняшний день поставлено более 1100 одномоторных турбовинтовых самолетов. PC-24 потенциально может стать одним из самых инновационных легких бизнес-джетов на безнадежно тоскливом рынке.

10 мая впервые в воздух поднялся новейший бизнес-джет компании √ реактивный РС-24. Самолет с бортовым номером HB-VXA (Prototype P01) взлетел из аэропорта Buochs и провел в воздухе 55 минут, достигнув высоты в 10000 футов (около 3000 м).

К rконцу 2020 года Pilatus Aircraft изготовил уже два летных экземпляра РС-24, третий будет готов через несколько месяцев. В ближайшие два года прототипы должны налетать, как минимум 2300 летных часов. Сертификация и поставка первого самолета остаются неизменной √ начало 2020 года.

Сейчас Pilatus Aircraft обеспечен производством РС-24 на три года. Напомним, что на майской выставке ЕВАСЕ-2014 Pilatus Aircraft открыла прием заказов на PC-24, стоимостью $8,9 млн. По сообщению производителя, в течение первых двух дней работы выставки портфель заказов пополнился на 84 самолета. Таким образом, все слоты на поставку PC-24, запланированные между началом поставок в 2020 году и до конца 2020, были проданы. Продажи осуществлялись на основе обязательных договоров и невозмещаемых депозитов, и все заказчики бизнес-джета взяли на себя такие обязательства. В Pilatus приняли сознательное решение не принимать заказы на поставку в 2020 и позднее, предпочитая подождать развития ситуации на рынке. После того как самолет будет сертифицирован, компания объявит планы открытия слотов на поставку PC-24 после 2020 года.
ЛТХ:

МодификацияPC-24
Размах крыла, м17.00
Длина самолета, м16.80
Высота самолета, м5.30
Площадь крыла,м2
Масса, кг
пустого4967
максимальная взлетная8006
Тип двигателя2 ТРДД Williams FJ44-4A
Тяга, кН2 x 15.0
Максимальная скорость, км/ч815
Крейсерская скорость, км/ч787
Практическая дальность, км3610
Практический потолок, м13716
Экипаж, чел1-2
Полезная нагрузка:максимально — 10 пассажиров
Доп. информация :
Фотографии:Первый прототип PC-24 (c) Jonas Wirz
PC-24 (c) Damian Hurschler
PC-24 (c) Eric Denison
Пассажирский салон PC-24 (c) pilatus-aircraft.com
Кабина пилотов PC-24 (c) pilatus-aircraft.com

Схемы:

PC-24
Варианты пассажирского салона PC-24
Список источников:
Jets.ru. Фред Джордж. Pilatus PC-24: новый класс самолетов Bizavnews.ru. Pilatus PC-24 взлетел Pilatus-aircraft.com. PC-24

Уголок неба. 2020 (Страница: Дата модификации: )

С чистого листа: Pilatus PC-24

Проект самолета Pilatus PC-24 создавался с чистого листа. Еще в 2010 году он существовал только на бумаге, а в феврале 2018-го, всего восемь лет спустя, первый самолет PC-24 уже прошел сертификацию Европейского агентства авиационной безопасности (EASA) и Федерального авиационного управления США (FAA) и точно в срок был поставлен первому заказчику — американской компании PlaseSense, специализирующейся на оказании услуг авиаперевозок.

Модель PC-24 является уникальной по многим параметрам. В отличие от своего крепкого младшего брата — знаменитого PC-6, или популярного турбовинтового PC-12, двухмоторный PC-24 добавляет в линейку моделей Pilatus оттенок реактивного лоска: просторный трансформируемый салон, летные характеристики легкого реактивного самолета, возможность совершать посадки более чем в 20 тысячах аэропортов, в том числе на грунт и на высокогорные полосы. Новый самолет оснащен грузовой дверью, через которую легко проходит стандартный поддон. На борт удобно загружать багаж пассажиров любого размера — даже целый мотоцикл.

Свыше трехсот высококвалифицированных специалистов занимались разработкой PC-24 — нового самолета от Pilatus. В их числе — Никола Буономо и Алессандро Скотти. Буономо — итальянский специалист по нагрузкам и динамике конструкции. В 1999 году он начал работу по проекту Pilatus как единственный инженер по нагрузкам. Сегодня в его группе работают семь человек. «Я начинал с PC-21, затем были PC-9, PC-7, PC-12 и вот теперь — PC-24. Вот краткое описание моего пути в самолетостроении. Девятнадцать лет. Время летит быстро», — рассказывает Буономо.

Скотти из Милана — специалист по нагрузкам и флаттеру. Он пришел в Pilatus восемь лет назад и занимался расчетом нагрузок при испытании PC-21 на флаттер. Затем он начал работу по проекту PC-24, вместе с Буономо создавая расчетную модель аэроупругости, которая помогла успешно справиться со сложностью проектирования подобного самолета.

«Когда мы начали работы по PC-24, мы старались сохранить универсальность модели PC-12, — рассказывает Буономо. — Мы знали, что нашим заказчикам нужен самолет, способный летать дальше и быстрее при сохранении остальных характеристик модели Pilatus PC-12 — например, наличие грузовой двери и отличных взлетно-посадочных характеристик. У нас возникла идея обеспечить загрузку мотоцикла в заднюю часть фюзеляжа. Разумеется, это оказалось непростой задачей».

Отличительная особенность компании Pilatus в том, что это частная компания, не получающая государственного финансирования. Буономо, Скотти и их коллеги постоянно ищут новые способы добиться успеха в работе. Все начинается на этапе аванпроекта, затем создаются эскизный и технический проекты. В начале специалисты применяли устаревшие системы, чтобы получить хотя бы примерные исходные данные для расчета.

«Проектируя крылья, мы начинали с чистого листа. Где их разместить: над или под фюзеляжем? Куда поставить горизонтальный стабилизатор — на фюзеляж или сверху на киль? А как быть с двигателями?» — рассказывает Буономо. «По мере разработки эскизного проекта мы сталкивались с все большими ограничениями, — добавляет Скотти. — Поэтому мы стали искать другие решения. Никола и я имели разный опыт работы. Он уже присматривался к Simcenter, а я на прошлой работе имел дело с аналогичными решениями LMS для проведения испытаний. При этом мы оба шли в одном направлении».

Инженеры стали думать о способах применения таких решений, как Simcenter 3D и Simcenter Testlab, на ранних этапах разработки. Будучи специалистами по нагрузкам, они хорошо знали, что настоящая работа начнется после завершения эскизного проекта.

«Мы понимали, что придется потратить время на обучение. Мы начали работать с Simcenter Testlab и Simcenter 3D, потому что знали — это высокоэффективные инструменты для проведения наземных вибрационных испытаний. Мы изучили эти системы задолго до проведения испытаний, чтобы хорошо подготовиться. Иначе мы бы опоздали с подготовкой данных. Поскольку мы работаем в самом начале процесса создания самолета, это замедлило бы весь проект PC-24», — добавляет Буономо.

Внедрение Simcenter шло параллельно с разработкой PC-24. В начале использовались те же методы, что и при проектировании PC-12, но всем было очевидно, что в этот раз надо работать по-новому. «Создание PC-24 было крайне непростым делом. С технической точки зрения мы переходили от турбовинтового самолета к двухмоторному реактивному. Особые трудности для компании Pilatus составлял значительный рост скорости полета. Мы работали в совершенно неизвестных областях, — вспоминает Буономо. — Для достижения поставленных целей нам требовалось выбрать нужные инструменты, чтобы предоставлять коллегам корректные данные по нагрузкам и результаты расчетов. Другие группы разработчиков жаловались, что инженеры по нагрузкам постоянно опаздывают».

«Чем раньше мы получаем корректные результаты испытаний, тем с большей уверенностью работают все участники процесса. Добиться этого одновременно и очень легко, и очень сложно, — добавляет Скотти. — Кроме того, нужно помнить и о летчиках-испытателях. Именно им придется поднять опытный образец в воздух и испытать его на пределе возможностей. Поэтому в ходе летных испытаний летчики задают много вопросов про флаттер, деформацию крыльев и нагрузки. В Simcenter Testlab мы просто показываем им формы колебаний. Это дает летчикам уверенность в самолете при полете на предельных режимах».

При создании PC-24 разработчикам требовалось самое лучшее решение из пакета Simcenter. Они начали с Simcenter Testlab для проведения виртуальных испытаний новой модели Pilatus PC-24. Это было особенно важно, потому что для начала коммерческой эксплуатации требовалось гарантировать соблюдение множества сертификационных требований.

«Нашей целью было внедрение Simcenter Testlab на ранних этапах, а затем мы добавили и Simcenter 3D. Это существенно повысило качество конечноэлементной модели — теперь мы могли учитывать результаты натурных испытаний и выполнять корреляции. Мы полностью положились на Simcenter 3D и оптимизировали расчетные модели, чтобы они лучше отражали реальное поведение конструкции», — рассказывает Скотти.

Создание точного цифрового двойника — непростая задача. Но когда инженеры знают, что расчеты выполняются абсолютно точно, подтвердить соответствие нормативным требованиям оказывается намного проще. Можно доказать, что измеряемые значения отлично коррелируются с расчетными, полученными еще на первых этапах разработки.

«Результатом должен стать цифровой двойник, соответствующий требованиям органов сертификации. Двойник должен точно отражать реальность. С инженерной точки зрения мы обычно говорим о корреляции. Все элементы работают вместе: результаты натурных испытаний применяются для повышения качества конечноэлементных моделей. Я думаю, можно сказать, что это — объединение физической реальности и цифрового мира», — говорит Буономо.

Сегодня многие авиационные предприятия серьезно обеспокоены вопросами сертификации. Многие — но не Pilatus. В декабре 2020 года компания получила сертификаты EASA и FAA. Она стала первой европейской компанией, сертифицировавшей легкий реактивный самолет по методике определения соответствия AMC-S20.

«EASA предъявляло нам очень жесткие требования. Хотели мы этого или нет — нам пришлось улучшать всю работу. Что касается испытаний, Европейское агентство авиационной безопасности хотело знать, что именно мы делали и зачем. Именно на этом этапе мы в полной мере воспользовались инструментами из пакета Simcenter, чтобы представить результаты испытаний на наземные вибрации и флаттер. По испытаниям на наземные вибрации мы смогли продемонстрировать хорошую корреляцию между результатами расчетов и натурных испытаний. Мы также показали весь ход испытаний на флаттер и выявленные моды колебаний», — поясняет Скотти.

«Два инструмента из пакета Simcenter — Simcenter 3D и Simcenter Testlab — очень помогли нам, обеспечив уверенное прохождение сертификации. Наш опыт оказался очень положительным», — считает Буономо.

Поскольку проект PC-24 разрабатывался с нуля, уже первые наземные испытания на вибрацию должны были предоставить массу полезной информации. Использование решений из пакета Simcenter существенно ускорило процесс, повысило качество моделей и опытного образца, а также помогло получить больше сведений о прочности конструкции.

Как это обычно и бывает при проведении испытаний на вибрацию, работа велась круглосуточно на протяжении двух недель и с привлечением специалистов из Simcenter Engineering. У компании Simcenter Engineering имеется собственная аппаратура Simcenter SCADAS на 256 каналов, поэтому для сбора данных достаточно было добавить лишь пару акселерометров.

«В конструкцию был внесен ряд изменений, которые требовалось проверить в ходе наземных испытаний на вибрацию. К счастью, у нас были решения Simcenter и специалисты из Simcenter Engineering, поэтому на этапе испытаний мы смогли изучить именно то, что было необходимо», — отмечает Буономо.

Скотти добавляет: «Внедрив Simcenter 3D, мы убедились, что движемся в правильном направлении. Основным фактором успешного проведения испытаний на вибрацию стало то, что и мы, и коллеги из Simcenter Engineering использовали одно и то же программное обеспечение: Simcenter Testlab и Simcenter 3D. Мы обменивались данными прямо на месте. Именно по этой причине цикл испытаний прошел так быстро и позволил нам получить нужную информацию».

«Гибкий подход и быстрая реакция специалистов из Simcenter Engineering очень помогли в успешном и своевременном проведении испытаний на вибрацию. К тому же мы убедились, что наши проектные решения вполне работоспособны. Сотрудники компании Pilatus выражают благодарность коллегам из Simcenter Engineering за оказанную помощь. Их обширные знания помогли нам уложиться в крайне жесткие сроки».

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: