Аналитика Gulfstream G500: новая технологическая планка в бизнес-авиации

"Революционные перемены" — пожалуй, одно из самых избитых выражений современности. Но к Gulfstream G500, появление которого на рынке ожидается в 2018 г., оно относится в полной мере. Этот новый самолет летит выше и быстрее, чем практически любой из существующих или разрабатываемых сегодня конкурентов. Теперь крейсерская скорость в 0,8М — это вчерашний день. Экономическая крейсерская скорость G500 составляет 0,85М, и это новый стандарт для большинства самолетов нового поколения — как бизнес-джетов большой пассажировместимости, так и дальнемагистральных Airbus и Boeing. С максимальной дальностью полета 5000 морских миль при такой скорости G500 стоимостью чуть менее 45 млн долл. может безостановочно пролететь из Сиэтла в Сеул, из Лос-Анджелеса в Лондон или из Монреаля в Монтевидео. Самый продолжительный полет не займет более десяти с половиной часов, при этом топлива будет потрачено меньше, чем у любого представителя бизнес-авиации, способного в крейсерском режиме поддерживать 0,85М. На крейсерской скорости минимального времени полета в 0,9М (при максимально допустимом числе Маха 0,925) он способен домчать из Парижа в Нью-Йорк примерно за 6 ч (в зависимости от ветров на эшелоне) или в целом выполнять полеты между любыми городами Нового Света и Европы в радиусе 3800 морских миль. Планируется, что G500 заменит G450 в линейке Gulfstream, однако отличия между двумя моделями радикальные. Если G450 был планомерным этапом в развитии модельного ряда компании, то G500 — поистине прорыв в самолетостроении. Это первый за последние полстолетия "чистокровный" Gulfstream, который будет оснащен двигателями не производства Rolls-Royce. Вместо этого самолет получит PW800 PurePower нового семейства высокоэффективных редукторных турбовентиляторных двигателей для гражданских реактивных самолетов канадского концерна Pratt & Whitney. В первую очередь благодаря именно двигателям PurePower новый большой Gulfstream летит на 18% дальше и со скоростью почти на 30 узлов быстрее, чем G450, сохраняя при этом такой же расход топлива. Возросшая топливная эффективность привела к соразмерному улучшению экологичности. Снизить выбросы сажи, оксидов азота и CO помогла и новая технология камеры сгорания, используемая на PW800. Салон и пол G500 на 17 см шире, а высота кабины над центральным проходом на 5 см выше, чем у G450. Иллюминаторы больше на 16%, расположены они выше на фюзеляже, что дает лучший обзор, и дальше друг от друга, позволяя обеспечить дополнительные 17 см пространства для сидящих пассажиров. Многое в новой модели Gulfstream позаимствовано у флагмана — G650, например гладкий сверхкритический аэродинамический профиль крыла, наддув салона до 0,75 кгс/см2, электродистанционные органы управления (fly-by-wire) и иллюминаторы в стиле "океанариум". G500 сохранил и относительно плоские боковые панели обшивки салона G650, обеспечивающие больше пространства для ног, плеч и головы сидящих пассажиров. Однако самолет вовсе не стал уменьшенной копией своего "старшего брата". Радиус верхней и нижней секции поперечного сечения фюзеляжа G500 в части, где расположен пассажирский салон, изменен, что позволяет максимально эффективно использовать пространство при минимальном увеличении лобового сопротивления (в сравнении, например, с G450). Кабина нового самолета оборудована комплексом авионики Symmetry, на сегодняшний день наиболее технологичным продуктом компании Gulfstream и, пожалуй, всей деловой авиации. Это первый гражданский самолет, на котором будут установлены активные боковые ручки управления — синхронизированные электрически и создающие впечатление механической связи между ними. При перемещении одной вторая движется синхронно, как если бы они были жестко связаны друг с другом. Таким образом, обеспечивается обратная визуальная и тактильная связь при воздействиях пилотов или автопилота на органы управления. Боковые ручки управления, производителем которых выступает BAE Systems, значительно лучше обеспечивают осведомленность экипажа об обстановке в полете. Они оборудованы автоматом тряски, сигнализирующим приближение к режиму сваливания. В случае отказа активной обратной связи ручки управления переходят в пассивный режим. В случае рассогласованного совместного использования приоритет отдается левой ручке. Кроме того, отказ от штурвалов и колонок обеспечил более удобный доступ в кабину и большее пространство для ног — теперь пилот может даже закинуть ногу на ногу — плюс появились выдвижные столики, на которых можно разместить, например, планшет, схемы с полетной информацией или просто бутерброд с ветчиной и сыром. Наконец переход от штурвала к ручкам позволил установить более крупные и комфортные подушки сидений без вырезов под штурвальную колонку. Покрыты они теперь перфорированной кожей, а не накидками из овечьей шерсти. 10 сенсорных дисплеев позволили заметно сократить количество привычных переключателей в кабине, автоматизировать большое количество функций, а также обеспечить резервирование систем, повысив тем самым показатель технической готовности к вылету. Мониторы имеют интуитивный пользовательский интерфейс планшетных устройств, но с меньшим количеством иконок и менее загруженными меню. Пилоты Gulfstream, выполнявшие демонстрационные и испытательные полеты, в течение нескольких месяцев оттачивали функциональность и эргономику сенсорных экранов, дабы обеспечить простоту использования в условиях турбулентности и исключить случайные нажатия. Компания инвестировала беспрецедентный объем средств в создание полноразмерного испытательного стенда, собственного испытательного подразделения, тренажера на базе FlightSafety и лаборатории пространственного моделирования третьего поколения / Фото: Gulfstream Aerospace ПОГРУЖЕНИЕ В ДЕТАЛИ Традиционно для Gulfstream большинство частей планера выполнены из высокопрочных алюминиевых сплавов с частичным использованием легированных сталей, а также вставок из нержавеющей стали и титана в местах концентрации напряжений или нагрева. В горизонтальном стабилизаторе, обтекателях, створках основных стоек шасси, рулях направления и высоты, носовом и хвостовом обтекателях, заднем гермошпангоуте, законцовках крыла, а также некоторых других элементах конструкции использованы композитные материалы. Аэродинамический профиль крыла — традиционный сверхкритический — позаимствован у G650, имеет стреловидность 36° по линии хорд. Крыло собственной постройки, и собирается в новом цеху компании в Международном аэропорту Саванна / Хилтон Хэд (SAV), шт. Джорджия. Ранее производство крыльев обеспечивали сторонние компании. Фюзеляж выполнен по традиционной схеме полумонокока с несущей обшивкой, силовыми шпангоутами и лонжеронами. Поперечное сечение некруглой формы с несколькими радиусами. Между задним багажным отсеком и пассажирским салоном расположен второй гермошпангоут, минимизирующий риск непреднамеренной разгерметизации в случае разрушения ротора. Сама перегородка имеет герметизирующуюся дверь, через которую пассажиры при необходимости смогут попадать в багажный отсек. Также в списке конструкторских доработок этого года — седьмой иллюминатор с обеих сторон в задней части пассажирского салона. Остекление овальной формы такое же, как и у G650, все иллюминаторы оснащены системой электрообогрева, что исключает запотевание. В хвостовом обтекателе расположены ВСУ Honeywell HTG400G, сдвоенная установка кондиционирования воздуха, резервуары гидросистемы, основные аккумуляторы и некоторое другое оборудование. Как и у "старшего брата", основная дверь G500 оборудована трапом с подсветкой ступеней, имеет гидравлический привод и управляется электрически. В двух из семи иллюминаторах по обе стороны фюзеляжа расположены аварийные выходы на крыло. Трехосная электродистанционная система управления полетом (ЭДСУ) доработана. От G650 она сохранила левый и правый двухканальные 28-вольтовые вычислители системы управления полетом (от Thales), способные поддерживать нормальный, резервный и прямой режимы, а также отдельный резервный блок системы управления, который работает только в прямом режиме. По большому счету, ЭДСУ G500 проще той, что установлена на G650. Последняя имеет 16 дистанционных электронных блоков, по одному на каждый из 16 рулевых приводов, а также отдельный привод управления горизонтальным стабилизатором. На G500, для сравнения, установлено восемь многоканальных дистанционных блоков управления приводами отклоняемых поверхностей плюс девятый для управления приводом триммера руля высоты. Для более удобного технического обслуживания места расположения дистанционных блоков на G500 изменены. Главные управляющие поверхности приводятся в действие как традиционными гидравлическими рулевыми приводами, так и приводами гибридного типа, которые в штатном режиме используют давление гидросистемы, а в качестве резервного источника питания — автономные 28-вольтовые электрогидравлические насосы. В случае отказа электрической и гидравлической систем самолета питание на вычислитель системы управления полетом поступает от резервной 28-вольтовой аккумуляторной батареи, а отдельный аккумулятор емкостью 53 А.ч питает резервный гибридный привод. Закрылки приводятся в действие гидравлическим мотором. Триммирование горизонтального стабилизатора электрическое. Сама гидравлическая система двухканальная с двумя насосами переменного объема, с приводом от левого и правого двигателей. Основные стойки шасси имеют продольные рычаги для более мягкого касания на посадке с резервной электрической тормозной системой и снижающими вероятность перегрева многодисковыми тормозами из графитовых материалов. Система автоматического торможения стандартная. Стояночный тормоз, приводимый в действие гидравлическим аккумулятором, обеспечивает аварийное торможение при отказе основной системы. Система управления носовой стойкой шасси — электронная, с переменным усилием в зависимости от скорости движения — способна обеспечивать поворот колеса в диапазоне 41° при использовании педалей руля направления. Более маневренное руление обеспечивается отдельным штурвалом носовой стойки, расположенным за левой ручкой управления, сектор поворота стойки при этом увеличивается до 82°. Как и в предыдущих моделях Gulfstream в классе бизнес-джетов большой пассажировместимости, все топливо располагается в левом и правом крыльевых баках общей вместимостью 16300 л. Система контроля параметров воздуха в самолете способна поддерживать давление в салоне, соответствующее высоте 1200–1480 м над уровнем моря. Система вентиляции пассажирского салона имеет две установки воздушного цикла, способные менее чем за 30 мин либо нагреть воздух от –40 до +27°C, либо охладить его с +50 до +24°C. Салон оборудован трехзонным климат-контролем и системой воздушного охлаждения оборудования. Все внутреннее и внешнее освещение — светодиодное, включая посадочные, рулежные, навигационные и стробоскопические огни, проблесковый маяк, подсветку эмблемы, опознавательные огни и общее освещение. Противообледенительная система традиционная. Лобовое и боковое остекление кабины, иллюминаторы салона, а также приемники воздушных сигналов имеют электроподогрев. Предотвращение образования льда на передней кромке крыла и входных устройствах двигателей обеспечивается за счет отбираемого воздуха. ВСУ Honeywell HGT400G является доработкой RE220, имеет повышенную степень надежности, пригодна к запуску на высотах до 11000 м и демонстрирует устойчивую работу до высоты 13000 м. Выхлопное отверстие ВСУ расположено достаточно близко к гондоле правого двигателя, поэтому запуск вспомогательной установки при открытой мотогондоле правого двигателя запрещен. КОМФОРТ ПАССАЖИРОВ G500 предлагает своим пассажирам более просторный, нежели у G450, салон — на 5 см выше потолок, на 17 см шире спинки сидений, на 20 см шире пол. В целом пассажирский салон на 137 см длиннее, а полезное пространство багажного отсека увеличено почти до 5 м3. C 2014 г. компания Gulfstream провела множество совещаний экспертной группы с целью определить, как дополнительно образовавшееся пространство в салоне можно использовать с максимальной пользой. Было выработано около 20 страниц рекомендаций. Как результат — потолочные панели обслуживания пассажиров стали меньше, переключатели получили новый дизайн и тактильную обратную связь, подлокотники, образуемые выступом в стене, стали ниже и шире. В целом решений, направленных на улучшение эргономики кабины и пассажирского салона, оказалось несколько десятков. По рекомендации экспертной группы также был изменен дизайн монитора мультимедийной развлекательной системы, теперь он выдвижной, а полезного пространства в самом моноблоке стало больше. Для удобства своих клиентов Gulfstream также создал камеру автоматической виртуальной среды (сокращенно CAVE), при помощи которой будущие покупатели могут заглянуть в салон G500. Система виртуальной реальности позволяет просмотреть и оценить различные варианты компоновки салона, дополнительного оборудования, а также отделочных материалов (ковров, кожи, настенных панелей и деревянных вставок) до принятия окончательного решения о заказе. Новая модель Gulfstream позаимствовала у G650 боковые панели салона, более крупные овальные иллюминаторы и увеличенный на 2,6 м пассажирский отсек / Фото: Gulfstream Aerospace Несмотря на различные предпочтения большинство покупателей Gulfstream все же выбирают компоновки салона с передним расположением кухонного блока. Все компоновки имеют туалетные комнаты в передней и задней частях самолета. Сам пассажирский салон формируется из модульных блоков, обычно это три секций длиной 2,66 м, в каждой по два иллюминатора, слева и справа. В сравнении с G450 каждая из секций на 17–23 см длиннее. Обычная трехзонная компоновка салона выглядит следующим образом: в передней секции — четыре кресла (шириной 68,5 см), расположенные друг против друга; в средней секции — конференц-зона на четыре человека с шириной кресел 51,5–55,0 см и дополнительной парой кресел (60 см шириной) или комодом напротив; в задней секции — еще два кресла, расположенные друг напротив друга (шириной 68,5 см), и раскладывающийся диван напротив (203 см). Для оформления салона доступны и другие модули, однако не исключено, что это приведет к увеличению веса пустого самолета и росту итоговой стоимости машины. Основная дверь, как упоминалось, управляется электрически и имеет гидравлический привод. Кнопки открытия и закрытия расположены в вестибюле и в кабине, поэтому пилоты могут управлять положением двери, не покидая своих мест. В зоне вестибюля установлен 25-сантиметровый сенсорный экран, такой же, как четыре нижних экрана в кабине, с помощью которого осуществляется управление освещением, климатом и оборудованием в пассажирском салоне. При отказе одного из четырех сенсорных экранов в кабине пилоты могут заменить его экраном из вестибюля. В этом случае управление оборудованием салона осуществляется из кабины или с индивидуальных пассажирских панелей, расположенных в подлокотниках вдоль стен. Бортовая кухня разделена на левый и правый модули, оборудована раковиной с крышкой, шкафами и бортовым кухонным оборудованием; имеется также пространство для хранения бортового питания. Кухонный блок снабжен светодиодной подсветкой, вытяжкой; предусмотрены выпадающие кислородные маски, а также устройство громкоговорящей связи для бортпроводника и табло "Не курить / Пристегните ремни". Стандартный набор бортового кухонного оборудования включает в себя электрический чайник и кофеварку, микроволновую и конвекционные печи, холодильник (может быть установлен как ниже, так и выше столешницы). Подсветка центрального прохода, вестибюля и самой кухни (четыре вида освещения) управляется при помощи основного сенсорного экрана. Для переносных кухонных приборов имеется розетка на 115 В / 60 Гц. В основном салоне модульная потолочная панель обслуживания пассажиров оборудована индивидуальными лампами освещения, патрубками систем вентиляции и дополнительными светодиодными софитами; предусмотрены выпадающие кислородные маски. В подлокотниках вдоль стен расположены индивидуальные сенсорные панели управления, сдвоенные USB-порты для подзарядки электронных устройств и выдвижные столики для личных вещей. На каждой консоли по два углубленных подстаканника, один из которых — под винный бокал. Под выдвижным рабочим столом и столом в конференц-зоне также имеются карманы для хранения мелочей. В самолетах с конференц-зоной, расположенной в центральной секции, высота основного стола может регулироваться. При наличии комода на противоположной стороне в нем устанавливается 66-сантиметровый экран, стойка для винных бутылок и отделение для миниатюрных бутылок с крепким алкоголем, а также ящики с внутренней светодиодной подсветкой; в нижней части комода — дополнительные светильники. В задней туалетной комнате есть столик с раковиной, вакуумный унитаз, и дополнительные отсеки для принадлежностей. В потолочной панели — вентиляция, выпадающие кислородные маски, а также лампы индивидуального и дежурного освещения. Туалетную комнату отделяет от заднего багажного отсека второй гермошпангоут. По правому борту в отсеке расположены два 113-литровых бака системы водоснабжения, по левому борту — внешняя багажная дверь. Примечательно, что противовесные катушки дверных пружин теперь установлены на раме фюзеляжа вровень с обшивкой, что позволило увеличить полезное пространство багажного отсека. Пассажиры имеют постоянный доступ в багажный отсек из салона через внутреннюю дверь в задней туалетной комнате. Взлет опытного образца № 3 во время 66-го испытательного полета. Скорость сваливания установлена с большим запасом, для чего расчетные эксплуатационные воздушные скорости и необходимая взлетная дистанция были существенно завышены / Фото: Gulfstream Aerospace ВПЕЧАТЛЕНИЯ ОТ ПОЛЕТА Наш полет на третьем опытном образце G500 с бортовым номером 72003 в рамках программы летных испытаний состоялся в середине сентября 2016 г. с целью проверки новых технологий, используемых на самолете, а также оценки его пилотажных свойств и выборочной проверки его летных характеристик. Не успев пристегнуться в кресле левого пилота, уже понимаешь, что кабина с приборным комплексом Symmetry не имеет практически ничего общего с предыдущими моделями Gulfstream. Исчезли десятки переключателей, поворотных ручек и кнопок. Новая сеть сбора данных G500 является модульной, с распределенной обработкой поступающей информации, и имеет в своей структуре несколько десятков виртуальных автоматов защиты сети для второстепенных потребителей. Доступ к этим автоматам защиты сети осуществляется через сенсорные экраны (производства Honeywell), объединяющие функции управления многими системами и автоматизирующие многие задачи, которые ранее решались пилотом вручную. На сенсорных экранах не более десятка иконок, за каждой из которых лаконичные меню настроек радиосвязи, формата отображения данных, системы управления полетом, передачи данных, авионики и управления системами самолета. Ввод данных осуществляется с виртуальной клавиатуры. По настоянию шеф-пилота компании старая раскладка на клавиатуре типа ABCDEF была заменена на привычный для современной бытовой электроники QWERTY-формат. Планирование полета на сенсорном экране осуществляется поэтапно для каждой стадии полета, по схожему принципу с системами EASy в Dassault или Vision в Bombardier. Однако мы отметили, что интерфейс сенсорного экрана более удобен с точки зрения координации действий, нежели формат управления курсором, используемый другими производителями. Процедуры запуска ВСУ и двигателей упрощены: целый ряд обязательных действий — например, включение проблесковых маяков и топливных насосов — автоматизирован через сенсорные экраны. После запуска становится ясно, что силовые установки PW814GA имеют несравнимо более низкий уровень шума и вибрации. Даже в опытном образце, внутренняя отделка которого состояла просто из слоя термоизоляции, шум двигателей на режиме малого газа практически неразличим в кабине. В готовом к продаже самолете будет еще тише. Информация, отображаемая на дисплеях PFD (primary flight display, основной пилотажный дисплей) и MFD (multi-function display, многофункциональный индикатор), обеспечивает гораздо лучшую ситуационную осведомленность. Многие самолеты научились хорошо справляться с задачей, снабжая пилота подсказками во время посадки или при взлете, однако при рулении от стоянки либо к ней в аэропорту в условиях плохой видимости они как будто слепнут. В комплексе авионики Symmetry эта проблема решена. Система отображает на PFD вид перед самолетом, как если бы видеокамера снимала все происходящее с высоты примерно 30 м. На экране показана поверхность перрона, рулежных дорожек и ВПП с детализацией структур, идентификационных номеров, разметки и наиболее интенсивных участков. MFD отображает настолько же детализированный вид сверху на схему аэропорта. В перспективе на дисплее в реальном времени также будут отображаться транспортные средства и воздушные суда. Руление самолета не вызывает трудностей. Для маневрирования в большинстве аэропортов хватает педалей, использование штурвала носовой стойки необходимо лишь для разворотов на крайне малых площадках. При отклонении ручки одним из пилотов второй наблюдает и чувствует синхронное движение органов управления со своей стороны. Быстрота и точность этих движений такие, будто они связаны механически, а не электронно. Как и G650, G500 имеет режим полета с поддержанием постоянной скорости. Угол тангажа изменяется в зависимости от увеличения или уменьшения приборной воздушной скорости. На боковой ручке под большим пальцем — красная кнопка и четырехпозиционный переключатель. Кнопка позволяет приблизительно установить балансировочную скорость по текущей приборной, а переключатель используется для более точного триммирования руля высоты. Из-за турбулентности, спровоцированной приближающимся тропическим штормом, получить точные длительные данные по крейсерскому режиму не удалось. Однако условия для проверки работы коллиматорного авиационного дисплея (HUD) и системы синтетического видения (EVS III) были подходящими. Слои облачности значительно снижали видимость, но с EVS контакт с ВПП был установлен намного раньше, чем это смог бы сделать пилот невооруженным глазом. По договоренности с шеф-пилотом мы выполнили два захода, по ILS и с имитацией отказа одного двигателя. Во время последнего мы отключили систему автомата тяги, ручку управления правым двигателем перевели в положение малого газа. В этих условиях самолет сохранил легкость управления, однако при отключенном автомате тяги в условиях отказавшего двигателя приборная скорость постоянной не поддерживается — в отличие от гражданских воздушных лайнеров здесь эта функция доступна только при обоих работающих силовых установках. Касание на посадке мягкое, этому способствует конструкция основных стоек с продольными рычагами, имеющими достаточно большой ход, плюс большой экранный эффект у земли. Шестисекционные интерцепторы выпускаются автоматически. Какие можно сделать выводы? Как и G650, данный самолет ведет себя в воздухе настолько естественно и хорошо, что трудно поверить в отсутствие у него традиционной системы управления. Новые активные ручки обеспечивают реалистичную тактильную и визуальную обратную связь, так что кажется, они связаны механически. 25-сантиметровые сенсорные экраны снижают нагрузку на пилотов, сокращают количество контрольных карт, автоматизируя многие процедуры, "разгружают" кабину и гарантируют такой уровень резервирования систем, который не могут обеспечить отдельные переключатели, кнопки и кремальеры. Система экзоцентричного синтетического видения на PFD и детализированные карты на MFD существенно повышают ситуационную осведомленность во время руления от полосы к месту стоянки в условиях плохой видимости. Что наиболее впечатляет? G500 устанавливает новую планку для крейсерских скоростей и топливной эффективности, а также комфорта пассажиров, давления и уровня шума в кабине. Сверху вниз: инженер-испытатель Рейчел Генри, шеф-пилот G500 Скотт Мартин, старший пилот-испытатель Кэвин Клэффи и Фред Джордж / Фото: Gulfstream Aerospace К ВСТРЕЧЕ С КОНКУРЕНТАМИ ГОТОВ Сравнивая G500 с конкурентами сопоставимой ценовой категории в классе бизнес-джетов большой пассажировместимости, можно сказать, что он превосходит их практически по всем параметрам. Расход топлива на крейсерской скорости минимального времени полета может показаться не самым маленьким. Однако при сравнении необходимо учитывать расхождение в абсолютных величинах этих самых скоростей. У G500 максимальная крейсерская скорость составляет 516 узлов, тогда как у других самолетов она 474–499 узлов. Получается, c крейсерской скоростью 488 узлов G500 летит быстрее, чем большинство его конкурентов на максимальной крейсерской скорости. Топливная эффективность при этом получается выше. Будучи достойным преемником G450, G500 способен захватить ощутимую долю рынка в классе бизнес-джетов большой пассажировместимости. Он несет в себе революционные перемены, а его скачок в сторону технологий XXI в. гарантирует самолету потенциал на рынке на многие годы вперед. Определенно, к моменту выхода G500 на рынок в 2018 г. число разочарованных премьерой будет минимальным за всю современную историю Gulfstream. Источник: ato.ru