G650 представляет собой, возможно, самый амбициозный технологический скачок Gulfstream Aerospace со времени, когда Grumman, основатель этой линии, ввел в строй GII в 1965 г.
GG650 представляет собой, возможно, самый амбициозный технологический скачок Gulfstream Aerospace со времени, когда Grumman, основатель этой линии, ввел в строй GII в 1965 г. По некоторым оценкам специалистов отрасли, вывод на рынок новейшей первоклассной модели Gulfstream стоит около 1 млрд долл. В свою очередь G650 предложит пассажирам самый большой салон среди всех специально построенных до сих пор самолетов бизнес-авиации. У него будет самая большая крейсерская скорость, наибольший радиус действия и наилучшая топливная эффективность среди любых самолетов бизнес-авиации с крейсерской скоростью 0,85М.
К достоинствам самолета, помимо применения некруглого поперечного сечения фюзеляжа, позволяющего эффективно использовать внутреннее пространство, наилучшей герметизации салона среди любых самолетов бизнес-авиации с большими салонами, новых контуров крыла, приводящих к меньшему сопротивлению воздуха при высокой крейсерской скорости, и значительно большей доли композитных материалов, следует отнести и с самые совершенные системы из всех моделей, разработанных Gulfstream до настоящего времени.
Компания Gulfstream с момента ее основания стремилась создать ультраджет с чистого листа, и G650 наиболее близок к реализации этой идеи: хотя самолет и унаследовал ряд решений у своих предшественников, они подверглись существенным технологическим усовершенствованиям. Самым значительным усовершенствованием стала цифровая электродистанционная система управления (ЭДСУ, Fly-by-Wire); кроме того, этот новейший самолет Gulfstream также обладает новой системой управления полетом FMS, автоматическим режимом аварийного снижения, системой PlaneView II и полностью автоматическим трехмерным метеорадаром. Электронные автоматы защиты цепи будут применяться для некритичных систем, что позволит уменьшить вес самолета на 300 фунтов.
Следование графику сертификации совершенно нового самолета является редким исключением для большинства гражданских авиастроительных компаний. Некоторые компании отстают от своих графиков сертификации новых машин на срок от двух до десяти лет.
Точное следование графику программы G650 также отражает значительное изменение корпоративной культуры Gulfstream. Разработка и сертификация ряда ее классических продуктов, в особенности GIV, отставали от графика, самолеты набирали вес и не соответствовали первоначальным ожиданиям. GIV оправдал свою первоначальную цену только через пять лет после ввода в строй в 1987 г.
Прес Хенне, старший вице-президент Gulfstream по программам, инжинирингу и испытаниям, говорит: "До настоящего времени мы были полностью успешны в программе G650. Однако я не хочу больше ничего говорить, чтобы не сглазить. Небольшие разговоры ведут к большим последствиям".
Впрочем, он добавляет: "Должен вам сказать, что этот самолет великолепен, он ведет себя хорошо на скоростях почти до 1М, а технические характеристики полностью соответствуют планам. Высокоскоростное аэродинамическое качество полностью достигнуто. Самолет с серийным номером 6004, наш первый произведенный самолет с оборудованным интерьером, очень близок к нашему запланированному эксплуатационному весу. Вам придется очень сильно постараться, чтобы найти хоть какие-то отличия веса".
Контуры крыла были оптимизированы с помощью четырех различных пакетов программного обеспечения CFD. Более 1,4 тыс. ч испытаний в аэродинамической трубе, включая испытания в потоке низкотемпературного воздуха в немецко-голландской аэродинамической лаборатории в Кельне с целью компенсации эффекта масштаба, былo проведенo до того, как началось полномасштабное изготовление самолета. Инженеры Gulfstream стремились избежать любых неожиданностей в ходе летных испытаний, которые потребовали бы излишних аэродинамических приспособлений, таких как аэродинамические гребни на верхней поверхности крыла, турбулизаторы или накладки на передней кромке крыла для предотвращения сваливания. По состоянию на начало сентября летные испытания подтвердили, что никаких аэродинамических приспособлений не требуется.
Такое детальное планирование и испытания были основными факторами, которые помогли программе G650 следовать графику относительно веса и спецификаций и соответствовать целям программы, поставленным Gulfstream.
Программа летных испытаний выполняется уже на пяти опытных самолетах, которые к середине сентября налетали около 600 из 1800 ч, запланированных программой сертификационных испытаний. Таким образом, Gulfstream движется в соответствии с графиком к сертификации в 2011 г. и началу поставок клиентам в 2012 г.
Хотя формальное объявление состоялось в марте 2008 г., G650 разрабатывается уже в течение пяти лет. Он извлек выгоду из самого тщательного предварительного планирования полетов и испытаний каждого самолета Gulfstream, введенного в строй за это время. Материнская компания Gulfstream, General Dynamics, одобрила запуск программы в мае 2005 г. Контуры крыла были заморожены в сентябре 2006 г., а защита эскизного проекта завершилась в июне 2007 г.
Тщательное планирование программы
Успех G650 до настоящего времени не был случайным. Этот самолет является продуктом широкого и глубокого планирования и выполнения программы, в чем Хенне практиковался в компании Douglas Aircraft, где он отвечал за разработку MD-90. Этому он также научился в ходе участия в программе C-17 Globemaster III.
Например, 10-футовая опытная секция нового фюзеляжа, имеющего иллюминаторы, увеличенные на 16%, была подвергнута окончательному испытанию на избыточное давление задолго до того, как Gulfstream начала полномасштабное производство самолета. Испытания были завершены в апреле 2007 г., почти за год до того, как программа была объявлена.
Хенне сказал: "План разработки G650 агрессивен, но реалистичен. Он амбициозен, но выполним. Вся команда посвятила себя ему". Тем не менее, по словам Хенне, он готов к неожиданностям, а график разработки и бюджет обладают адекватными резервами для непредвиденных ситуаций.
Он объяснил: "Участвует целая куча элементов. Вам нужна небольшая высокомотивированная опытная команда сотрудников, многие из которых прошли через предыдущие программы".
Вызовы, с которыми сталкивается команда, многогранны. Количество деталей G650 уменьшается в два раза, и в первый раз на самолете, построенном в Саванне, для обшивки фюзеляжа и вспомогательных элементов конструкции используется клеевое соединение. С целью уменьшения риска Gulfstream построила 10-футовую секцию поперечного сечения фюзеляжа с шестью иллюминаторами и подвергла ее всем требуемым испытаниям давлением и нагрузкой до начала строительства полноразмерного самолета.
Система ЭДСУ самолета G650 устанавливает новые стандарты в бизнес-авиации. Впервые для самолета бизнес-авиации у нее предусмотрены не только два набора исполнительных механизмов управления полетом с электрическим управлением и гидравлическим приводом, но и третий резервный набор исполнительных механизмов с электрическим приводом.
Ни один из элементов программы разработки G650 не получил большего приоритета, чем конструкция салона. Концепция, которую Gulfstream называет Cabin Essential (ключевой салон), предусматривает осветительное, электрическое и развлекательное оборудование, а также резервированные системы коммуникации, водоснабжения и удаления отходов. Цель — обеспечение надежности систем салона на уровне 10-7.
Телекоммуникации становятся все более важными для эксплуатантов самолетов Gulfstream. У G650 будет модифицированный обтекатель антенны спутниковой связи сверху хвостового оперения, позволяющий держать спутники связи в зоне прямой видимости при большем диапазоне пространственных положений самолета, что увеличит качество связи.
"Мы более чем счастливы использовать передовую технологию, — говорит Хенне, — однако нам нужно ее испытать, перед тем как она пойдет в производство самолета". Например, полная трехканальная система управления полетом ЭДСУ модели G650 прошла обширные испытания в полете на борту GV и наземные испытания на стенде отработки систем управления самолетом. Поэтому, по словам Хенне, все было готово перед установкой на G650.
Также важным элементом является практическое внутреннее руководство. Команда Хенне по развитию программы G650 была нацелена на контроль на два уровня вглубь по иерархической структурe. Он рассказывает: "Каждому члену команды необходимо знать 10 задач, выполняемых его непосредственными подчиненными. Им также необходимо знать 10 задач, назначенных каждому из прямых подчиненных этих людей. Доверяй, но проверяй. Когда у вас такая степень детализации, вы можете планировать обработку непредвиденных обстоятельств".
Такая же двухуровневая детализация управления распространяется и на поставщиков G650. "Если поставщик выходит из графика, необходимо это знать так скоро, как это только возможно, — говорит Хенне, — Затем мы "строим" их". Это позволяет Gulfstream отправить бригады поддержки к поставщикам, которые испытывают проблемы, и вернуть этих поставщиков в график работ над G650.
Хенне вспоминает момент в ходе разработки MD-90, когда он отправил Джека Пелтона, одного из своих главных менеджеров по проектным работам того времени, "построить" поставщика генератора с приводом от двигателя. По словам Хенне, Пелтону, который является сейчас председателем, гендиректором и президентом Cessna Aircraft, в конце концов пришлось управлять этим заводом поставщика в течение почти двух лет.
Компании Gulfstream также пришлось "построить" некоторых поставщиков G650, однако Хенне отказался назвать их.
G650, кроме того, выиграл от большего участия фокус-групп потребителей, чем в любой из предыдущих программ Gulfstream. Начиная с 2006 г. менеджеры программы G650 встречались с командой советников потребителей по передовым технологиями (CAT) каждый квартал. В результате участия CAT пассажирские кресла были расширены, бортовая кухня переконструирована, а шкафчики были изменены для того, чтобы соответствовать запросам потребителей.
Достигнутый прогресс и предстоящие вызовы
Gulfstream построила один самолет для статических испытаний и один для испытаний на усталостное разрушение в рамках сертификационной программы. Планируется завершить все сертификационные испытания до конца 2010 г. Статический экземпляр для испытаний на усталостное разрушение завершит 5 тыс. полетных циклов до того, как самолет по плану войдет в коммерческую эксплуатацию в 2012 г. По словам Курта Эрбахера, вице-президента программы G650 компании Gulfstream, многочисленные компоненты, такие как органы управления полетом и шасси, проходят интенсивные испытания на эксплуатационную износостойкость в интегрированном центре испытаний Gulfstream.
Ускоренные испытания жизненного цикла на самолете для статических испытаний позволят завершить программу по меньшей мере в два раза быстрее. К 2014 г. Gulfstream ожидает достижения 80 тыс. ч полета и 4 тыс. полетных циклов, таким образом подтверждая ожидаемый первоначальный расчетный ресурс в 20 лет, 40 тыс. ч полета и 17 тыс. полетных циклов для G650.
Эрбахер объяснил, что большая часть испытаний с большой грузоподъемностью в программе летных испытаний еще впереди и включает в себя квалификационные испытания компонентов, в том числе четырехканальных компьютеров управления полетом Thales, систем кабины пилота Honeywell PlaneView II и органов управления полетом Parker. Что еще более важно, каждая из этих систем должна продемонстрировать устойчивость к помехам, вызванным источниками освещения или радиоволн высокой интенсивности, такими как радары управления воздушным движением, коммерческие передатчики и военные системы дальней связи.
Эрбахер объяснил: "Федеральная авиационная администрация США (FAA) не поднимется на борт самолета, чтобы начать инспекцию типа, до того как все системы пройдут сертификационные испытания. Если любая из систем не сможет пройти испытания, нам придется вернуться, переконструировать оборудование или программное обеспечение и провести повторные испытания".
Нормальные законы управления полетом также оптимизируются с целью обеспечения постоянного усилия на ручке управления, для того чтобы чувствовать управление углом тангажа. У G650 будет и автоматическая защита от выхода за допустимый диапазон полетных режимов для низких и высоких скоростей плюс автоматическая функция контроля продольного наклона для компенсации моментов тангажа, вызванных воздушным тормозом и выдвижением и убиранием закрылков. Кроме того, у самолета будет функция автоматической продольной балансировки для компенсации моментов тангажа, вызванных изменениями скорости. Таким образом, экипажу не придется балансировать силы тангажа, когда самолет ускоряется или замедляется.
Однако у самолета будет работать функция стабилизации скорости, как только шасси и закрылки выпущены, обеспечивая естественное чувство управления тангажом при изменениях скоростей. Инженеры Gulfstream считают, что как только выпущено шасси, это позволит экипажу почувствовать и балансировать моменты тангажа, вызванные скоростью.
Похоже, что целевые летные характеристики на уровне моря при стандартном дне достигнуты, что обеспечивает самолету возможность вылетать с взлетных полос длиной 6 тыс. футов при максимальном взлетном весе в 99,6 тыс. фунтов. При максимальном посадочном весе в 83,5 тыс. фунтов G650 понадобится посадочная дистанция не менее 3 тыс. футов. Однако, вероятно, что большинство операторов использует взлетные полосы длиной не менее 5 тыс. футов, что является минимальной длиной, необходимой для приземления самолета в соответствии с Частью 135 Федеральных авиационных правил (FAR).
Первоначальные летные характеристики при эксплуатации с высокогорных аэродромов в жарком климате будут верифицированы в Розуэлле (Нью-Мексико) позднее в этом году. По словам Эрбахера, в 2011 г. G650 пройдет всеобъемлющие испытания по эксплуатации с высокогорных аэродромов в жарком климате в Розуэлле, Теллуриде (Колорадо) и в Мексике. Эрбахер предсказывает, что самолет будет способен взлетать с высоты 5 тыс. футов при международной стандартной атмосфере ISA+20°C и доставлять восемь пассажиров на расстояние в 6,2 тыс. морских миль со скоростью 0,85М. Однако в отличие от G550, G650 может иметь ограничения по весу/высоте/температуре при вылете из высокогорных аэропортов в жарком климате и таким образом окажется не способен достичь своей максимальной дальности в 7 тыс. морских миль в этих условиях.
Gulfstream считает, что разработка салона идет в соответствии с планом, для того чтобы достичь цели конструирования в виде основного соответствия бесперебойной работы системы уровню 10-7 и уменьшения уровня звука на 5–6 дБ по сравнению с G550. Системы Cabin Essential были испытаны на соответствие спецификациям бесперебойной работы, а для обеспечения снижения уровня шума в салоне были разработаны новые звукоизоляторы. Кроме того, воздухораспределительная система салона была усовершенствована в целях уменьшения шума воздуха.
Руководители программы также проводят переговоры с FAA о сертификационных требованиях для четырех аварийных выходов самолета поверх крыла типа IV.
Возможно, для операторов также важно то, что, по словам Эрбахера, сертификация по требованиям системы эксплуатации MSG-3 на повестке дня. Были проведены многочисленные встречи рабочих групп, а заключительное собрание команды MSG-3 состоится до конца текущего года. Эрбахер говорит, что все документы MSG-3 будут представлены FAA в начале 2011 г.
Руководители компании подтвердили, что пилотам G650 потребуется отдельный допуск на тип, но пилоты, имеющие допуски на G450/G550, пройдут ускоренную программу первоначального обучения благодаря сходству систем и авионики PlaneView.
По состоянию на середину сентября новейший Gulfstream был готов доставить восемь пассажиров со скоростью 0,85М из Нью-Йорка в Нанкин, из Дели в Детройт или из Санкт-Петербурга в Сан-Паулу. Также важно, что когда G650 войдет в строй в 2012 г., он будет наиболее испытанным самолетом из всех машин, когда-либо построенных производителем авиации общего назначения. Таким образом, G650 может также установить новые стандарты надежности и ремонтопригодности. За это самолет сможет получить больше очков у операторов, чем за его скорость, радиус и комфорт салона.
По словам Хенне, у Gulfstream есть 200 твердых заказов на G650 из приблизительно 500 писем о намерениях, полученных компанией к середине 2008 г. Портфель заказов стоимостью 13 млрд долл. — внушительная величина, принимая во внимание состояние мировой экономики и цену самолета в 65 млн долл. При условии что G650 будет соответствовать заявленным характеристикам, когда он будет введен в эксплуатацию в 2012 г., а мировая экономика продолжит свое восстановление, портфель заказов Gulfstream может значительно вырасти.
Фред ДЖОРДЖ,
