Энциклопедия техники - ан
Ан
Развитие опытн конструкторское бюро началось с разработки многоцелевого самолёта Ан-2, которая была начата Антоновым в 1940, но только в 1946 было получено задание на проектирование сельскохозяйственного самолёта. Однако уже следующий самолёт Ан-8 определил главное направление работы опытного конструкторского бюро — разработку специализированных транспортных самолётов, приспособленных для перевозки и парашютного десантирования крупногабаритных грузов и самоходной техники, а также иарашютистов-десантников. Ан-8 с двумя турбовинтовыми двигателями АИ-20Д — первый в СССР специализированный транспортный самолёт, на котором отработана схема транспортного самолёта, ставшая классической: высокоплан с двигателями на крыле, шасси с малой колеёй в специальн обтекателях по бортам фюзеляжа. В кормовой части фюзеляжа расположена кабина стрелка, оборудованная башней со спаренными пушками калибра 23 мм. Ан-8 снабжён большим грузовым люком в хвостовой части, открываемым в полете; шасси высокой проходимости, обеспечивающим посадку и взлёт с грунта.
Сразу после создания Ан-8 начались работы над пассажирским самолётом Ан-10 и его военно-транспортной модификацией — самолётом Ан-12 с четырьмя турбовинтовыми двигателями АИ-20. Решалась задача создания двух четырёхдвигательных самолётов различного назначения на общей основе, отличающихся только формами хвостовой части фюзеляжа и оборудованием, Был принят сравнительно большой для того времени диаметр фюзеляжа — 4,1 м, обеспечивающий свободное размещение 100 пассажиров, а в грузовом помещении — боевой и инженерной техники. Ан-12 стал основным самолётом военн-транспортной авиации СССР. Идея фюзеляжа с приподнятой хвостовой частью и люком больших размеров, впервые реализованная в СССР на самолётах АН, и большой диапазон центровок в пределах от 8 до 45% средней аэродинамической хорды обеспечили самолёту возможность сброса больших грузов при помощи вытяжных парашютов. В кормовой части фюзеляжа расположена бронированная кабина стрелка и башня с двумя скорострельными пушками калибра 23 мм и дистанционным управлением. Для ускорения погрузки и выгрузки АН-12 оборудован талью грузоподъёмностью 2,5 т и лебёдкой для втягивания в кабину несамоходных грузов. Самоходная техника поднимается в грузовое помещение самостоятельно по наклонному трапу, как и на АН-8. Шасси высокой проходимости позволяет взлетать с грунтовых аэродромов. Создано около 40 модификаций этого самолёта различного назначения, в том числе самолёты для полётов в Арктике (на лыжном шасси), исследования атмосферы, самолёт-лаборатория для испытания противообледенительной системы самолётов и др. На АН-12 выполнялись рейсы в Арктику и Антарктиду, транс-атлантический перелёт по маршруту Москва — Лима (Перу). Самолёт эксплуатируется с 1959 и экспортирован в 14 стран.
Ан-22 «Антей» с четырьмя турбовинтовыми двигателями НК-12МА предназначен для перевозки тяжёлой крупногабаритной техники на большие расстояния. Ан-22 — первый в мире широкофюзеляжный и крупнейший для своего времени самолёт. Конструктивные особенности самолёта — двухкилевое оперение, значительный вырез под грузовой люк размерами 4,4*16 м; соосные воздушные винты с коэффициентом полезного действия, превышающим 90%.
Основные опоры шасси, включающие по три самрстоятельные стойки с рычажной подвеской колёс (диаметр 1,72 м) с изменяемым давлением в пневматиках на земле и в воздухе, позволяют осуществлять посадку на грунтовые и заснеженные аэродромы. Ан-22 оснащён наклонной трап-рампой, устанавливаемой на различн уровнях (от земли до погрузочной эстакады или кузова грузового автомобиля), двумя мостовыми кранами грузоподъёмностью по 10 т. При создании Ан-22 разработано бустерно-серворулевое управление, обеспечивающее высокую степень безопасности полёта и позволяющее переходить на ручное управление при отказе бустерной системы. Создана конструкция и отработана технология клеесварных и клееклёпаных панелей; конструкция силовых деталей из монолитных крупногабаритных штамповок из алюминиевый сплава. Сконструировано многостоечное многоколёсное шасси повышенной проходимости, позволяющее осуществлять посадку в случае разрушения отдельных амортизационных стоек или пневматиков или невыпуска до двух стоек перед посадкой. Создана система электроснабжения трёхфазным током стабильной частоты без приводов постоянной частоты вращения генераторов. Ан-22 широко используется в народном хозяйстве. Применение его в районе Тюмени позволило сократить на год освоение нефтяных источников. На самолёте установлен 41 мировой рекорд.
Ан-26 — транспортный вариант пассажирского самолёта Ан-24 (см. ниже), предназначен для перевозки грузов и техники на линиях малой и средней протяжённости. Отличается от Ан-24 наличием в хвостовой части фюзеляжа большого грузового люка, транспортёра и тали в грузовой кабине, двигателями повышенной мощности. Для Ан-26 разработана оригинальная универсальная трап-рампа (закрывающая в полёте грузовой люк), отклоняющаяся на землю для погрузки колёсной техники и убирающаяся под фюзеляж при загрузке самолёта с борта автомобиля или при сбрасывании грузов на парашютах. Модификации самолёта: Ан-26Ш — учебно-штурманский (первый полёт в 1975), Ан-26Б — грузовой самолёт для гражданск авиации (1978), Ан-26М — самолёт для проведения peaнимационно-хирургических мероприятий на земле и в полёте (1980). Ан-26 широко применяется в военно-воздушных силах и гражданской авиации; экспортирован в 26 стран.
Ан-32 с двумя турбовинтовыми двигателями АИ-20М разработан на базе самолёта Ан-26 для эксплуатации в условиях жаркого климата и высокогорных аэродромов. Отличается от Ан-26 более мощными двигателями, эффективными закрылками, добавлением автоматических предкрылков, возможностью десантирования платформ с техникой массой до 3 т. Самолёт строился серийно.
Ан-72 с двумя турбореактивными двухконтурными двигателями Д-36 — первый в СССР транспортный самолёт укороченного взлёта и посадки. Он предназначен для эксплуатации на необорудованных площадках длиной 600 м. Свойства Ан-72 как самолёта короткого взлёта и посадки обеспечиваются мощной механизацией крыла и повышенной тяговооружённостыо. Особенность схемы самолёта — установка двигателей над поверхностыо крыла, которая исключает попадание в двигатель посторонних предметов с земли и обеспечивает увеличение подъёмной силы на взлёте и посадке благодаря обдуву верхней поверхности крыла и закрылков газовыми струями двигателей (см. Энергетическая механизация крыла). Расположение двигателей над крылом приводит к снижению шума на местности и в кабине за счёт экранирования крылом струй турбореактивного двигателя.
Широкое применение в конструкции композиционных материалов привело к снижению массы пустого самолёта; тщательная эргономическая отработка кабины экипажа позволила исключить из состава экипажа штурмана. При разработке самолёта использовалась система автоматизированного проектирования. Ан-72 выпускается серийно. На самолёте установлено 20 мировых рекордов. На основе Ан-72 разработана его модификация Ан-74 (первый полёт в 1983), имеющая самостоятельное значение. Ан-74 — первый в СССР специальный самолёт для применения в условиях Арктики и Антарктиды. В отличие от Ан-72 может эксплуатироваться в труднодоступных районах Крайнего Севера и Дальнего Востока. На лыжном шасси он способен совершать посадку и взлетать на заснеженных аэродромах с глубиной целинного снега до 50 см, а также на льду. В герметичной грузовой кабине оборудованы места для работы и отдыха полярников. В состав экипажа включены штурман и бортрадист. Навигационно-пилотажное оборудование обеспечивает выполнение полётов в высоких широтах по необорудованным трассам и вне трасс. Самолёт выпускается серийно.
Ан-124 «Руслан» с четырьмя турбореактивными двухконтурными двигателями Д-18T — тяжёлый широкофюзеляжный транспортный самолёт, предназначен для доставки на большие расстояния крупногабаритных грузов. При создании самолёта впервые в СССР применено относительно толстое (12%) стреловидное крыло суперкритического профиля, что в сочетании с тщательной отработкой формы фюзеляжа обеспечило получение высокого аэродинамического качества и, следовательно, большой дальности полёта. Для уменьшения балансировочного сопротивления самолёт спроектирован с малым запасом статической устойчивости и снабжён системой её улучшения. Высокое весовое совершенство самолёта и технологичность его производства достигнуты в результате использования прессов, панелей крыла длиной 28 м, панелей центроплана из прессованных плит, монолитных вафельных панелей фюзеляжа размером 2,5*11 м. На самолёте установлены элементы конструкций из композиционных материалов с площадью поверхности 1500 мг, что позволило снизить массу самолёта на 2 т. Проблема автономности эксплуатации в течение 100 ч налёта решена путём применения многостоечного шасси, обеспечивающего взлёт и посадку с бетонированных и грунтовых взлётно-посадочных полос и оборудованного системой приседания для погрузки-выгрузки самоходной техники; комплекса грузового оборудования, включающего два мостовых крана грузоподъёмностью по 10 т, две лебёдки тягой по 29,4 кН, рольганг; бортовой системы автоматизированного контроля технического состояния систем и оборудования на 1000 точек; двух вспомогательных силовых установок с электрогенераторами и турбонасосами. Конструктивными особенностями самолёта являются: высокомеханизированное крыло, двухпалубный герметизирующий фюзеляж с грузовыми люками в носовой и хвостовой частях, трёхопорное шасси с передней опорой из двух стоек и основными опорами из пяти стоек каждая. На верхней палубе фюзеляжа расположены кабина сменного экипажа и кабина сопровождающих грузы на 88 мест. Двигатели с вентиляторами диаметр 2,3 м установлены на пилонах под крылом и снабжены реверсорами тяги. Электрогидромеханическая система автоматического управления самолётом и тягой двигателей работает по избранной программе на всех этапах полёта. Все системы четырёхкратно резервированы. На борту самолета в системах навигации, автоматического пилотирования, дистанционного управления и контроля используется 34 электронно-вычислительные машины. В 1985 на самолете установлен 21 мировой рекорд грузоподъёмности, а в 1987 — мировой рекорд дальности полёта.
Ан-225 «Мрия» — сверхтяжёлый транспортный самолёт. Создание его является дальнейшим развитием средств воздушн перевозок: грузы на нём могут размешаться не только в фюзеляже, но и на внешних узлах над фюзеляжем. Самолёт предназначен для транспортировки изделий обшей массой до 250 т, диаметром до 10 м и длиной до 70 м, в том числе ракетных блоков и орбит. корабля ракетно-космической системы «Энергия-Буран». Ан-225 был спроектирован и построен за 3,5 года благодаря использованию научно-технического потенциала в области аэродинамики, материаловедения, оборудования и конструирования, накопленного при создании самолёта Ан-124, применению система автоматизированного проектирования при выпуске конструкторской документации, широкой кооперации авиапредприятий. Основными проблемами при создании Ан-225 было получение требуемых характеристик устойчивости и управляемости, малого лобового сопротивления самолёта с внешним грузом, достаточной прочности фюзеляжа. При этом был учтён опыт уникальных перевозок отъёмных частей крыла и центропланов самолётов Ан-124 на самолёте Ан-22. Конструктивными особенностями Ан-225 являются: относительно толстое крыло суперкритического профиля (максимальная толщина центроплана 2,4 м), герметичный фюзеляж с передним грузовым люком, двухкилевое оперение размахом 30 м со стреловидными шайбами высотой 11 м на концах стабилизатора, силовая установка из шести турбореактивных двухконтурных двигателей Д-18Т, трёхопорное шасси с основными опорами из семи стоек каждая. Сверху на фюзеляже и центроплане размещена уннверсальная система крепёжных уэлов для установки крупногабаритных грузов. По своей взлётной массе, массе перевозимого груза, габаритным размерам, мощности силовой установки Ан-225 — крупнейший из всех созданных к началу 90 х гг. самолетов. В одном из испытательных полётов в 1989 на нём было установлено 110 мировых рекордов.
Второе направление деятельности опытного конструкторского бюро — создание многоцелевых самолётов, которые могут быть легко переоборудованы в различные варианты: пассажирский, грузовой, десантный, санитарный и др.
Ан-2 с поршневым двигателем АШ-62ИР выполнен по схеме расчалочного биплана с однокилевым оперением и неубирающимся шасси. Развитая механизация крыльев, шасси с большим ходом амортизации и пневматиками низкого давления в сочетании с отличной управляемостью обеспечили самолёту высокие взлётно-посадочные характеристики и возможность применения на неподготовленной местности. Конструкция металлическая с полотняной обшивкой крыльев и рулей. Схема биплана, как показало время, не устарела. Ан-2 выпускается серийно более 40 лет, что само по себе является рекордом. До 1992 построено свыше 15 тысяч самолётов в СССР, Польше и КНР. Ан-2 экспортирован в 17 стран.
На основе Ан-2 созданы многочисленные модификации: пассажирский и грузовой (первый полёт в 1948) со складными сиденьями вдоль бортов на 12 человек; санитарный (1953) на шесть лежачих больных с двумя сопровождающими медработниками; зондировщик атмосферы с турбокомпрессором и кабиной наблюдателя перед килем (на нём установлен рекорд высоты); поплавковый вариант для озёрных и речных авиалиний (1949); лесопожарный самолёт (1962) на поплавках, специальные отсеки которых при разбеге наполняются водой (до 1260 л). В полёте вода выливается на очаги пожара.
Ан-3 (1980) — специализированный сельскохозяйственный самолёт с ТВД-20 (модификация Ан-2, имеющая самостоятельное значение). Внешне отличается формой носовой части фюзеляжа. Самолёт одноместный, кабина пилота отделена от грузового помещения и оборудована полноценной системой кондиционирования. На Ан-3 установлено новое высокопроизводительное сельскохозяйственное оборудование. Улучшена экономичность. Ан-3 может использоваться на всех видах работ в народном хозяйстве, на которых применяется Ан-2.
Ан-14 с двумя поршневыми двигателями АИ-14ЧР положил начало работам опытного конструкторского бюро по созданию самолётов короткого взлёта и посадки. Самолёт рассчитан на перевозку семи пассажиров либо трёх лежачих больных с сопровождающим медработником и предназначен для полётов на небольшие расстояния. Короткий взлёт и посадку самолёту обеспечили подкосное крыло большого удлинения с малой удельной нагрузкой, двухщелевые закрылки и зависающие элероны, эффективное на малых скоростях полёта двойное вертикальное оперение, автоматические предкрылки по всему размаху. Самолёт применялся в Советской Армии как связной, штабной, грузовой и в других вариантах. Построено свыше 300 экземпляров.
АН-14 послужил основой для создания Ан-28, на котором установлены экономичные газотурбинные двигатели средней мощности ТВД-10Б. Появление самолёта Ан-28 вызвано необходимостью расширения области применения транспортной авиации в пределах области и района (вплоть до села), доставки пассажиров и грузов в аэропорты, из которых совершают полеты скоростные самолёты. Ан-28 способен взлетать с необорудованных грунтовых аэродромов длиной 550 м и может заменить на перевозке пассажиров самолёт Ан-2. Крыло Ан-28 по сравнению с крылом АН-14 (в дополнение к автоматическому предкрылку, исключающему сваливание при полётах на больших углах атаки) снабжено запатентованными автоматическими интерцепторами для уменьшения крена (с 36 до 14°) при отказе двигателя. Воздушные винты автоматически переходят на большой шаг и не создают отрицательной тяги в случае отказа двигателя. Самолёт оборудован противообледенительной системой. На стабилизаторе установлен предкрылок, повышающий устойчивость и управляемость самолёта, в том числе при отказе противообледенительной системы. Блоки пассажирских кресел в течение 2—3 мин откидываются к бортам самолёта, и кабина может быть приспособлена для перевозки 1750 кг грузов. Для их погрузки в хвостовой части фюзеляжа имеется большой люк, а на потолке проложены рельсы съёмного погрузочного устройства грузоподъёмностью 500 кг. Ан-23 строился по лицензии в других странах.
Третье направление деятельности опытного конструкторского бюро — разработка пассажирских самолётов АН-10 с четырьмя турбовинтовыми двигателями АИ-20К — пассажирский самолёт для перевозки 100 пассажиров на воздушн линиях средней протяжённости. Хорошие взлётно-посадочные характеристики, шасси большой проходимости с пневматиками низкого давления позволили эксплуатировать самолёт на грунтовых аэродромах. Несмотря на значительный диаметр фюзеляжа (4,1 м), аэродинамическая компоновка позволила самолёту достичь максимальную крейсерскую скорость 660 км/ч. Была обеспечена возможность продолжать полёт с тремя остановленными двигателями. Самолёт отличался высокой экономичностью и эксплуатировался в Аэрофлоте в 1959—1972. На нём установлен в 1961 мировой рекорд скорости для винтовых самолётов — 730 км/ч.
Ан-24 с двумя турбовинтовыми двигателями АИ-24 — первый в СССР самолёт с газотурбинным двигателем для местных воздушных линий. Ан-24 создан для замены самолётов с поршневыми двигателями(Ли-2 и др.). Особенности самолёта: фюзеляж из панелей клеесварной конструкции; центроплан из монолитных прессов, панелей и лонжеронов; нижняя обшивка фюзеляжа из диметаллических (алюминий — титан) листов; микроэжекторная воздушно-тепловая противообледенительная система; в гондоле правого двигателя установлен дополнительный (разгонный) турбореактивный двигатель РУ19-300 (см. Aм) для автономного запуска двигателей и повышения энерговооружённости самолёта на взлёте. Основная задача при проектировании — обеспечение эксплуатации с грунтовых аэродромов местных воздушных линий и высокой весовой эффективности. Одновременно выпускались модификации: Ан-24 «Торос» (1967) и «Нить» (1978) — для ледовой разведки; Ан-24ПС (поисково-спасательный, 1968) — для оказания помощи экипажам самолётов и вертолётов, терпящих бедствие на суше и на море; Ан-24ЛП (лесопожарный, 1972) — для ведения патрульной службы и доставки к месту пожара парашютистов с необходимым оборудованием; Ан-24УШ (учебно-штурманский, 1970), Ан-24ШТ (1969) — административный вариант; Ан-24Т (1965) — грузовой самолёт с люком в нижней задней части фюзеляжа и др. (всего 29 модификаций). Ввод в эксплуатацию самолёта позволил расширить сеть местных воздушных линий средней и малой протяжённости. На Ан-24 достигнут ресурс в 35 тысяч полётов или 50 тысяч ч. 218 самолётов Ан-24 экспортировано в 23 страны. На самолёте установлен 71 мировой рекорд. Базовый Ан-24 послужил основой для создания ряда модификаций, имеющих самостоятельное назначение — АН-26, Ан-30 и Ан-32.
Ан-30 (первый полёт в 1967) создан в творческом содружестве с КБ Г. М. Бериева и предназначен для аэрофотосъёмки и других видов работ. В отличие от Ан-24 в носовой части Ан-30 оборудована застекленная кабина штурмана, а в фюзеляже над фотолюками установлено пять аэрофотоаппаратов для плановой и перспективной съёмок в масштабах от 1:5000 до 1:200000. Оборудовано помещение для обработки фотоматериалов. Самолёт позволяет производить аэрофотосъёмку непрерывно в течение 5 ч, фотографируя за 1 ч 5000 км2 земной поверхности. Ан-30 экспортирован в 7 стран. Ан-30М — вариант серийного аэрофотосъёмочного самолёта — предназначен для защиты какой-либо территории или объекта, например, крупного промышленн города, от чрезмерных атмосферных осадков путём обработки облаков гранулированной углекислотой или йодистым серебром. Самолёт может быть использован и для вызывания атмосферных осадков с целью орошения сельскохозяйственных угодий, увеличения снежного покрова, борьбы с лесными пожарами. На Ан-30М оборудованы рабочие места операторов, установлены контейнеры с метеопатронами и пр.
Одновременно с разработкой самолётов в опытном конструкторском бюро создавались безмоторные летательные аппараты. Планёр-паритель А-9 (1948) — одноместный среднеплан деревянной конструкции. На нём установлены один мировой и 13 всесоюзных рекордов. Построено 100 экземпляров. Планёр-паритель А-10 (1951) — двухместный среднеплан деревянной конструкции (пассажир располагается спнной к лётчику). На нём установлены 4 мировых и 7 всесоюзных рекордов. Тренировочный планёр-паритель А-11 (1957) — одноместный цельнометаллический среднеплан с V-образным оперением. Построено 200 экземпляров. Планёр для высшего пилотажа A-13 (1957) — одноместный цельнометаллический среднеплан с V-образным оперением, Построено 200 экземпляров. Планёр-паритель А-15 (1960) — одноместный цельнометаллический среднеплан с V-образным оперением. На нём установлены 4 мировых и 26 всесоюзных рекордов. В опытном конструкторском бюро создан ряд дельтапланов: учебно-тренировочный «Славутич-УТ» (1979), «Славутич-спорт» для участия в соревнованиях (1980), моторизованный «Славутич-мото» (1982).
Табл. 1 — Транспортные самолёты Киевского механического завода им. О. К. Антонова
* Для повышения ресурса двигателя максимальная тяга (8,83 кН) не используется.
** Коммерческая нагрузка.
*** При коммерческой нагрузке 200 т внутри фюзеляжа.
Таблица 2 — Многоцелевые и пассажирские самолеты Киевского механического завода имени О. К. Антонова
* Для повышения ресурса двигателя максимальная тяга (8,83 кН) не используется. Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия
Главный редактор Г.П. Свищев
1994
Вопрос-ответ:
