Ту-204

chengtong | Airliners.net

Ту-204 — российский двухдвигательный среднемагистральный самолет, способный взять на борт до 215 пассажиров и перевезти их на расстояние до 5,920 км.

Первый полет Ту-204 совершил 2 января 1989 года. Коммерческая эксплуатация самолета началась 23 февраля 1996 года в авиакомпании Внуковские Авиалинии.

Ту-204 был создан на смену Ту-154 как более экономически-эффективный пассажирский самолет (два двигателя вместо трех, увеличенная пассажировместимость и дальность полета, конкурентоспособность с западными самолетами). Впервые о замене Ту-154 на более эффективный самолет в КБ Туполева задумались в 1973 году. Тогда выдвигались предложения по дальнейшей модернизации Ту-154. Конструкторами было рассмотрено множество различных схем и компоновок, которые привели к трёхдвигательной схеме широкофюзеляжного самолёта, получившего обозначение Ту-204. Внешне, первые модификации чем-то напоминали McDonnell Douglas MD-11, только в узкофюзеляжном исполнении.

Главным конструктором по проекту Ту-204 в январе 1979 года назначен Л. Л. Селяков. В первоначальном проекте предусматривались объёмные багажные помещения под стандартные контейнеры с грузами, машина становилась двухпалубной за счёт некоторой переразмеренности фюзеляжа (около 4,8 м), что позволяло маневрировать в эксплуатации соотношением загрузки пассажирами и грузами и оптимизировать потери, связанные с сезонностью перевозок и изменением величины пассажиропотока.

11 августа 1981 года вышло правительственное постановление о создании среднемагистрального самолёта с тремя двигателями Д-90 и современным ему уровнем расхода топлива. В 1982 году завершили постройку макета, однако этот проект не нашёл дальнейшего развития. В процессе разработки конструкторы отказались от трёхдвигательного варианта и перешли к проектированию самолёта с фюзеляжем нормальной ширины (около 4,0 м) по двухдвигательной схеме с двигателями, подвешенными на пилонах под крылом (впервые в практике КБ Туполева). Проект был полностью переработан и стал основой для рабочего проектирования Ту-204.

В 1981 году, Министром авиационной промышленности назначается И.С.Силаев. Новый министр требует от отечественной авиационной промышленности ускорения работ по созданию новейших пассажирских самолетов среднемагистрального и дальнемагистрального классов по своему уровню соответствующих новым американским пассажирским самолетам Boeing 757 и Boeing 767, а также самолетам европейской разработки Airbus А300. Эти требования Министра в основном относились к двум перспективным разработкам: Ту-204 и Ил-96, оба самолета создавались практически одновременно и их объединяла высокая степень унификации по самолетным системам, оборудованию и двигателям. В обоих проектах использовались одни и теже двигатели Д-90, агрегаты системы электроснабжения, навигационно-пилотажного и информационного комплекса, радиосвязного оборудования и т.д.

Самолет по концепции должен был приблизиться к Boeing 757 и стать двухдвигательным. Именно на этом варианте настаивал Селяков во всех инстанциях, как на более рациональном с технической точки зрения и не менее безопасном чем трехдвигательный. При этом он настаивал на сохранении большого диаметра фюзеляжа для получения «гибкого» всесезонного самолета. Так как такой подход, при всех его положительных эксплуатационных качествах, не давал возможности получить при имеющихся двигателях топливную эффективность не более чем 19 г/пасс,км, заданную в ПСМ СССР, Генеральный конструктор А.А.Туполев твердо встал за вариант нормального диаметра фюзеляжа (около 4,0 м). Л.Л.Селяков попросил освободить его от руководства проектированием Ту-204. Проект самолета стал двухдвигательным с нормальным фюзеляжем. Руководителем работ, а с 1986 года и Главным конструктором по проекту, стал Л.А.Лановский, на плечи которого легла вся основная тяжесть работ по руководству и организации проектирования, испытаниям и доводки всего сложнейшего комплекса самолета Ту-204.

В 1982 году на коллегии МАП по инициативе министра И. С. Силаева принято решение о создании среднемагистрального самолёта Ту-204 с двумя двигателями и дальнемагистрального самолёта Ил-96 с четырьмя двигателями того же типа. В 1983 году Совет министров СССР издал постановление о разработке и постройке этих авиалайнеров. В постановлении указывалось, что создаваемые самолёты по конкурентоспособности не должны уступать западным образцам. В связи с этим объявили конкурс на выбор типового двигателя для новых пассажирских самолётов между СНТК им. Н. Д. Кузнецова и МКБ П. А. Соловьёва. Конкурс с проектом двигателя Д-90 (будущим ПС-90А) выиграло конструкторское бюро П. А. Соловьёва.

При проектировании Ту-204 впервые широко использовали разработанную в КБ Туполева универсальную систему «Диана» для общего силового расчёта конструкции методом конечных элементов. Эта система позволила осуществить расчёт напряжённо-деформированного состояния конструкции, собственных форм и частот колебаний, динамической реакции и механики разрушений.

Применение вычислительной техники дало возможность оптимизировать конструктивно-силовую схему, провести автоматизированный весовой контроль, а также программировать процесс механической обработки деталей на станках с числовым программным управлением (ЧПУ). Благодаря использованию программы проектирования внешних обводов удалось обеспечить аналитическую плавность поверхности крыла при его весьма сложной аэродинамической форме, а также повысить точность провязки стапельной оснастки для отдельных агрегатов и подвижных элементов по сравнению с традиционным плазово-шаблонным методом.

При отработке аэродинамической компоновки особое внимание уделили выбору обводов крыла, как основному элементу, обеспечивающему аэродинамическую эффективность самолёта в целом. При определении формообразования крыла использован комплекс расчётных программ АПАК, а также параметрические испытания 26 моделей вариантов крыльев в аэродинамических трубах ЦАГИ.

С целью снижения массы разработчики приняли решение о широком внедрении в конструкцию самолёта композитных материалов на основе угле-, стеклоорганопластиков и гибридных материалов. Совместно с ВИАМ выполнен большой объём экспериментальных работ по исследованию композитных материалов на образцах и опытных изделиях, в результате чего разработана и внедрена директивная технология изготовления композитных деталей Ту-204. Масса применённых на самолёте композитных материалов составила 14 % от массы конструкции.

При разработке конструкции внедрены и другие технологические новшества: использованы длинномерные монолитно-сборные панели, панели крыла без стыков обшивок, крупноразмерные листы обшивок фюзеляжа и усовершенствованные крепёжные детали, в том числе титановые. Использование длинномерных полуфабрикатов и крупногабаритных листов позволило существенно уменьшить количество стыков на фюзеляже, в результате чего снизилась масса конструкции и улучшилось качество внешней поверхности самолёта. Особое внимание уделили повышению коррозионной стойкости конструкции. Усовершенствована схема теплозвукоизоляции, в нижней части гермокабины установлены дренажные клапаны, и усилено лакокрасочное покрытие. В конструкции применены новые материалы с улучшенными характеристиками вязкости, малоцикловой усталости, низкими скоростями роста трещин, а также высокопрочные с хорошими усталостными характеристиками.

К моменту окончания проектирования самолёт решили серийно строить на Ульяновском авиационно-промышленном комплексе (УАПК) им. Д. Ф. Устинова (с 1992 года ЗАО «Авиастар-СП»). Первый Ту-204 построен в Москве опытным производством АНТК им. А. Н. Туполева совместно с УАПК.

Для проведения ресурсных и прочностных испытаний использовались два специально построенных самолёта. Ещё на этапе проектирования перешли от расчётов на статику к расчётам на ресурс и живучесть, что привело к снижению действующих напряжений. Экспериментальный «крест» (крыло — фюзеляж) после всех статических испытаний и искусственного доведения трещины до расчётного (нормированного) размера выдержал нагрузку в 140 % от расчётной.

Бортовые системы отрабатывались на стендах, а на моторно-испытательном комплексе смонтировали и испытали полноразмерную топливную систему.

Первый полёт опытного Ту-204 состоялся 2 января 1989 года на аэродроме ЛИИ имени Громова в подмосковном Жуковском. Первая машина была оборудована средствами экстренного спасения экипажа, в пассажирском салоне установили большое количество различной контрольно-записывающей аппаратуры, которая должна была контролировать работу всех систем и агрегатов самолёта. Освоение серийного производства авиалайнера в Ульяновске началось ещё в 1987 году, поэтому в сертификационных испытаниях кроме опытной машины участвовали ещё три предсерийных самолёта, построенных УАПК.

По результатам испытаний в конструкцию самолёта был внесён ряд доработок и усовершенствований технологии производства. Большое внимание уделено отработке новых цифровых систем самолёта. В частности, разработаны 23 варианта автоматической бортовой системы штурвального управления, каждый из которых требовал не только тщательной проверки на надёжность, но и лётных испытаний. На всё это уходило время, одновременно с экономическими трудностями в стране начало снижаться финансирование программы, что растянуло сроки испытаний и получения сертификата типа на самолёт.

Полное прекращение бюджетного финансирования в начале 1990-х годов практически остановило сертификационные испытания, а самолёту ещё предстояли эксплуатационные испытания как неотъемлемая часть общего объёма испытаний пассажирского самолёта до передачи его авиакомпании.

Программа эксплуатационных испытаний включала в себя 250—400 полётов с общим налётом не менее 1000 часов. Многократные попытки КБ договориться о сокращении объёма эксплуатационных испытаний закончились безрезультатно. Отраслевые институты (ГосНИИ ГА и ГосНИИ АН) также остались без государственного финансирования и были заинтересованы в проведении максимально возможного количества полётов. Поэтому решили зарабатывать средства самостоятельно, начав перевозку грузов на этапе самих эксплуатационных испытаний.

Благодаря усилиям занимавшего в то время должность начальника ЖЛИиДБ В. Т. Климова, решение о совмещении эксплуатационных испытаний с грузовыми перевозками на самолётах Ту-204 подписано премьер-министром РФ В. С. Черномырдиным. Появилась возможность оплачивать авиационное топливо, аэропортовые сборы, метеообеспечение и аэронавигацию, а также стимулировать непосредственных участников испытаний в АНТК им. А. Н. Туполева, ЛИИ, ГосНИИ ГА, ГосНИИ АН и других организациях. Таким образом, только благодаря этим своевременно принятым мерам удалось закрыть все долги и в полном объёме завершить эксплуатационные испытания Ту-204.

Сертификат типа № 68-204 на самолёт Ту-204 с двигателями ПС-90А получен 29 декабря 1994 года.

Технологии в Ту-204

На Ту-204 применены электродистанционная система управления, электронно-цифровая система управления двигателями с полной ответственностью (FADEC), сверхкритические профили крыла, блоки оборудования с цифровыми вычислителями и другие новшества, не использовавшиеся на самолётах предыдущих поколений.

Механизация крыла состоит из предкрылков вдоль всей передней кромки и двухщелевых закрылков. Шасси — убирающееся, трёхопорное, с носовой стойкой. Силовая установка состоит из двух ТРДД ПС-90А или RB211-535E4 (модификации Ту-204-120).

Ту-204 — один из немногих пассажирских самолётов, который на практике подтвердил возможность безопасного завершения полёта со всеми неработающими двигателями. 14 января 2002 года самолёт Ту-204-100 № 64011 авиакомпании «Сибирь», следовавший рейсом Франкфурт — Новосибирск, в сложных метеоусловиях выработал всё топливо за 17 км от аэропорта Омска и совершил успешную посадку с двумя неработающими двигателями. При посадке никто не пострадал, а самолёт вскоре вернулся в эксплуатацию.

Ту-204 оборудован «Стеклянной кабиной», которая оснащена комплексной информационной системой сигнализации (КИСС), которая обеспечивает выдачу на многофункциональных жидкокристаллических индикаторах текущей информации о параметрах работы двигателей, о параметрах и состоянии бортовых систем, а также об отказах в системах с рекомендациями по необходимым действиям экипажа. КИСС выдаёт, также, предупреждающую и аварийную звуковую сигнализацию. Одновременно КИСС собирает информацию для многоканальной системы регистрации параметров (МСРП), которая фиксирует параметры полёта и передаёт информацию в систему сбора и локализации отказов (ССЛО).

Информация, необходимая для пилотирования самолёта, выдаётся системой электронной индикации СЭИ на двух парах многоцветных жидкокристаллических индикаторов (комплексно-пилотажном индикаторе (КПИ) и комплексном индикаторе навигационной обстановки (КИНО), расположенных горизонтально на приборной панели пилотов. На индикаторы СЭИ также выводится видеоизображение с камер внутреннего наблюдения.

Пилотажно-навигационное оборудование обеспечивает автоматическое самолётовождение по заданным в плане полёта траекториям при полётах по оборудованным и необорудованным международным и внутренним воздушным трассам с выполнением требований RNP и RVSM.

Ту-204

Фото: Alexey Petrov | Airliners.net

Все параметры полёта, навигационная и метеорологическая обстановка выдаются на экраны системы электронной индикации. Информация на экранах может выдаваться как в метрической, так и в британской системе единиц.

Автоматическое управление самолётом осуществляется вычислительной системой управления полётом (ВСУП) и вычислительной системой управления тягой (ВСУТ).

Эксплуатация Ту-204

Ту-204 должен был стать таким же массовым, как и его предшественник — Ту-154. Однако с распадом СССР финансирование авиапрома резко сократилось, плановую экономику сменила рыночная, и Ту-204 вытеснили импортные подержанные машины. Недостатки в технической поддержке и низкие темпы производства привели к увеличению начального этапа освоения Ту-204 в эксплуатации. Нередко самолётам приходилось простаивать в ожидании запчастей и комплектующих изделий, что влекло за собой увеличение расходов на поддержание лётной годности и увеличение стоимости лётного часа. Это усугублялось и тем, что по требованию «Аэрофлота» на самолёте было оставлено место бортинженера, и экипаж всех модификаций Ту-204 (кроме Ту-204СМ) состоит из трёх человек, в то время как на большинстве современных лайнеров — два человека.

С начала 2000-х годов в конструкцию Ту-204/214 внесли ряд изменений. Самолёты начали оснащаться улучшенными пассажирскими креслами и бытовым оборудованием. Также обновлены авионика и системы — ряд блоков и агрегатов ещё советской разработки заменены на новые российские или импортные. В частности, изменения затронули системы самолётовождения, управления полётом, тягой, автоматического штурвального управления. Взамен индикаторов с электронно-лучевыми трубками установлены современные жидкокристаллические.

Из-за отсутствия массового производства (делающего эксплуатацию самолёта рентабельной) и качественной системы послепродажного обслуживания Ту-204 не пользуется большим спросом у коммерческих авиаперевозчиков, хотя его последняя модификация Ту-204СМ вполне может составить реальную конкуренцию мировым бестселлерам Airbus A320 и Boeing 737. Крупнейшие эксплуатанты заявляют, что надёжность и эффективность Ту-204 не хуже, чем у аналогичных моделей Boeing и Airbus.

Программа создания наиболее современной модификации, Ту-204СМ, поддерживается Министерством промышленности и торговли РФ. Реализованные технические решения и улучшения конструкции позволили сократить экипаж до двух человек и повысить экономическую эффективность Ту-204СМ. В рамках реализации данной программы, как предполагается, будет выстроена новая схема послепродажного обслуживания и поддержания лётной годности, что также должно улучшить коммерческую привлекательность нового самолёта. Отработанные на Ту-204СМ технологии и разработки, как ожидается, будут применяться и при создании перспективных семейств пассажирских самолётов.

На основе базового варианта Ту-204 создано около 20 модификаций, отличающихся назначением, лётно-техническими характеристиками, типом двигателей и составом бортового оборудования. В семейство самолётов Ту-204/214 входят пассажирские, VIP-, грузовые и специальные модификации.

На различные варианты Ту-204 получено более 50 российских и международных сертификатов и дополнений к ним. Самолёты семейства Ту-204/214 отвечают всем современным требованиям по безопасности, шуму на местности и выбросу вредных веществ. Находящиеся в эксплуатации модификации Ту-204 соответствуют требованиям ИКАО и Евроконтроля по вертикальному эшелонированию и точности навигации, без ограничений допущены к полётам в страны Европейского союза, а также выполняют регулярные рейсы по всему миру, включая страны Северной и Южной Америки.

На фоне санкций против России глава корпорации Ростех Сергей Чемезов заявил, что Россия может возобновить серийное производство Ту-214 и Ил-96. 1 апреля 2022 по итогам совещания с Президентом России Ростех распространил комментарий о пяти авиационных программах. Прежде всего, это МС-21, SSJ, Ил-114, а также наращивание серийного производства Ту-214 и Ил-96. Ту-214 (модификация Ту-204) – среднемагистральный узкофюзеляжный пассажирский лайнер. Может перевозить 210 пассажиров, практическая дальность полёта достигает 6,500 км. Его отличительные черты – современные аэродинамическая компоновка и пилотажно-навигационный комплекс, а также высокие лётно-технические характеристики. Серийным производством занимается Казанский авиационный завод имени С.П. Горбунова, филиал компании «Туполев». Сейчас ведутся работы по наращиванию серийного выпуска самолётов до десяти штук в год.

6 апреля 2022 года стало известно о запуске производства 20 самолётов Ту-214. Позднее было заявлено что Объединённая авиастроительная корпорация запланировала произвести 70 авиалайнеров Ту-214 до 2030 года. Первые Ту-214 для коммерческой эксплуатации будут поставлены российским авиакомпаниям в 2023 году.

Модификации Ту-204

Ту-204 — базовый вариант со взлётной массой 94,6 т. Первый полёт состоялся 2 января 1989 года.

Ту-204-100 — модификация Ту-204 с увеличенной взлётной массой. Вмещает до 210 пассажиров. Сертифицирован в январе 1995 года. Максимальная взлётная масса Ту-204-100 составляет 103 тонны, дальность полёта с 210 пассажирами на борту — 4,600 км.

Ту-204-200 — модификация Ту-204-100 с дополнительными топливными баками для большей дальности полёта. Построено 2 самолёта с бортовыми номерами RA-64036 и RA-64037 на заводе «Авиастар» в Ульяновске. Выпускается в Казани под обозначением Ту-214.

Ту-204-100Е — самолёт с модернизированным оборудованием, англоязычной кабиной экипажа, двигателями ПС-90А и максимальной взлётной массой 105 тонн.

Ту-204-100В — созданная на основе наработок по Ту-204-100Е модификация с модернизированным оборудованием и русскоязычной кабиной экипажа.

Ту-204-100В-04 — модификация Ту-204-100В с двигателями ПС-90А 4 ступени, отвечающими требованиям Главы 4 Приложения 16 ИКАО по шуму на местности.

Ту-204-120 — является модификацией Ту-204-100/200, оснащённой западной авионикой и английскими двигателями Rolls-Royce RB211-535E4 (2×19500 кгс), которая создана с целью расширения потребительских свойств самолёта. Первый полёт данного самолёта состоялся 14 августа 1992 года. Первым заказчиком данного типа, а также его грузового варианта Ту-204-120С стала египетская авиакомпания Cairo Aviation. Поставки в Египет начались в 1998 году (поставлено пять самолётов).

Максимальная взлётная масса Ту-204-120 составляет 103 тонны, коммерческая нагрузка грузовой модификации Ту-204-120С составляет 27 тонн, дальность полёта с 210 пассажирами на борту — 4600 км. Самолёт соответствует стандартам шума Главы 3 Приложения 16 ИКАО и всем прочим стандартам ИКАО.

Ту-204-300 — вариант с укороченным на 6 метров (по сравнению с базовой версией) фюзеляжем и значительно увеличенной дальностью (ранее назывался Ту-234). Вмещает до 162 пассажиров, хотя базовая компоновка подразумевает размещение 142 пассажиров (8 в бизнес-классе и 134 в эконом-классе). Разработан в трёх вариантах с дальностью полёта 3,400, 7,500 и 9,250 км. Таким образом, Ту-204-300 — первый российский двухмоторный самолёт, способный совершить беспосадочный перелёт во Владивосток из Москвы и Санкт-Петербурга. Максимальная взлётная масса самолёта составляет 107,5 т. Ту-204-300 оснащён российским комплексом авионики КСПНО-204 и двигателями ПС-90А (2×16140 кгс). Самолёт отвечает всем современным и перспективным требованиям ИКАО и Евроконтроля, имеет комфортабельные условия для пассажиров, включая систему аудио- и видеоразвлечений в полёте. Первый полёт Ту-204-300 совершил 18 августа 2003 года, тогда же был продемонстрирован на авиакосмическом салоне МАКС-2003. Сертификат типа и лётной годности выдан самолёту 14 мая 2005 года. Первым заказчиком Ту-204-300 стала авиакомпания Владивосток Авиа. Производится серийно на заводе «Авиастар-СП» в Ульяновске.

Ту-204-300А — модификация для административных перевозок. Максимальная дальность с расчётным количеством пассажиров на борту увеличена до 9,600 км. Самолёт оснащён салоном повышенной комфортности, душевой кабиной, системой спутниковой связи, регулируемым основным освещением и программируемым полноцветным освещением салона. Количество пассажирских мест — 26. Заправка топливом — 42,000 кг.

Ту-204СМ — обновлённый вариант Ту-204. По сравнению с Ту-204-100 увеличена максимальная взлётная масса, обновлено бортовое радиоэлектронное оборудование, что позволило сократить экипаж до двух человек (без бортинженера, что соответствует мировой практике для самолётов данного класса).

Ту-204-300-100 — самолёт представляет собой своеобразный гибрид двух модификаций семейства Ту-204, являясь самолётом с типовой конструкцией Ту-204-300 в удлинённом варианте Ту-204-100. Компоновка пассажирского салона: 94 места, в том числе в первом салоне — восемь мест повышенной комфортности, во втором — 56 мест бизнес-класса, в третьем — 12 мест бизнес-класса и 18 эконом-класса.

Ту-204С — грузовая модификация Ту-204-100. Предназначен для перевозки грузов массой до 30 т на воздушных трассах протяжённостью до 2370 км или грузов массой 13,6 т на расстояние до 6,820 км. В отличие от Ту-204-100, на Ту-204С по левому борту установлена грузовая дверь размером 3408×2080 мм. Грузовая палуба оборудована погрузочно-разгрузочной системой. На грузовой палубе возможна перевозка грузов на стандартных поддонах и в контейнерах в различных комбинациях. Под основной палубой имеются два багажно-грузовых отсека. Возможна перевозка длинномерных грузов длиной до 10 м. Объём грузовой кабины — 164,4 м3. Взлётная масса самолёта 107,5 тонны.

Ту-204СЕ — модификация Ту-204С с модернизированным оборудованием и англоязычной кабиной экипажа.

Ту-204-100С — грузовая модификация Ту-204-100, оснащённая большим грузовым люком в передней части фюзеляжа. Дальность полёта 3,900 км с максимальной коммерческой нагрузкой 30 тонн. Взлётная масса 110,75 тонны.

Ту-204-120С — грузовая модификация Ту-204-120 с максимальной коммерческой нагрузкой 21 т.

Ту-204-120СЕ — грузовая модификация Ту-204-120 с модернизированным оборудованием и англоязычной кабиной экипажа. Первым из самолётов российского производства прошёл сертификацию по европейским стандартам и получил сертификат типа Европейского агентства по авиационной безопасности (EASA).

Найти рейсы на Ту-204