COMAC ARJ21 Xiangfeng

COMAC - Commercial Aircraft Corporation of China Ltd. (Китай)

Первый серийный региональный реактивный авиалайнер китайской конструкции

Первый полёт - 28 ноября 2008

Производство
Начало - 2008
производится до сих пор

Эксплуатация
Начало - 2016
на линиях до сих пор

Авиакомпании:  
 

Китай

- Air China
- Chengdu Airlines
- China Express Airlines
- China Southern Airlines
- Genghis Khan Airlines
- Jiangxi Air
- OTT Airlines - One Two Three Airlines Co. Ltd.
- Zhongfei General Aviation Company


  1. Предыстория
  2. Разработка
  3. Испытания
  4. Серия
  5. Эксплуатация
  6. Конструкция
  7. Основные характеристики

   Предыстория. Китайская авиационная промышленность имеет длинную историю. Первый самолёт китайской конструкции полетел ещё в сентябре 1909. И хотя он был построен в США - в калифорнийском Окленде, финансировали проект этнические китайцы - хуацяо, а его конструктор Фэн Жу вскоре вернулся на родину, где продолжил (правда, недолго) работы в том же направлении. Он же основал первое китайское авиастроительное предприятие - "Гуандунскую авиационную компанию" (Guangdong Aircraft Company).
   В дальнейшем в Китае строилось много других моделей самолётов, в том числе и пассажирских. Однако большинство из них были зарубежной конструкции. Их производили по лицензии или без таковой.
   Исключения можно по пальцам пересчитать. Среди них Пекин-1 - небольшой пассажирский самолёт с двумя поршневыми двигателями (типа Як-16 или D.H.104), построенный студентами и преподавателями Пекинского авиационного института в 1958. Год спустя Харбинский авиазавод создал увеличенную шестиместную версию чехословацкого самолёта Aero 45. В 1970 на Наньчанском авиазаводе разработали другой небольшой транспортник - Jing Gang Shan-4, класса CASA C-212 Aviocar. Более амбициозный проект появился в 1980 - Y-10 Шанхайскогот авиазавода. Это был реактивный авиалайнер класса Boeing 707 (внешне похожий на него, но иной по конструкции). Однако все эти самолёты остались в единичных экземплярах и практически никакой роди в гражданской авиации страны не сыграли.
   Справедливости ради надо сказать, что были самолёты китайской конструкции, которые довели до серийного производства. В первую очередь, это поршневой транспортник Harbin Y11 (полетел в 1974) и его улучшенная турбовинтовая версия Harbin Y12 (1982). Самолёты класса DHC-6 успешно эксплуатировались не только в Китае, но и в ряде стран Азии, Африки и Латинской Америки.
   Вполне оригинальной моделью можно считать турбовинтовой авиалайнер Xian МА60, созданный путём глубокой доработки Ан-24 (первый полёт 12 марта 2000). В отличие от советского прототипа этот самолёт имеет фюзеляж с большим числом шпангоутов и прямоугольными окнами. Кроме того, этот самолёт оснащён более современными двигателями, цифровой авионикой и способен выполнять операции по категории II ICAO.
   Но настоящим прорывом стало создание первого отечественного реактивного авиалайнера ARJ21, который нашёл применение в ряде авиакомпаний Китая и имеет экспортные перспективы. Базой для создания этого самолёта стал мощный рывок китайской экономики в конце XX - начале XXI века, фактически превративший Китай в "мастерскую мира". Помимо существенного развития индустриальной мощи страны, он способствовал подготовке научных и инженерных кадров, способных решать технические проблемы любой сложности.

   Разработка. Проект ARJ21 берёт начало в 1998, когда шесть китайских авиапредприятий, базирующихся в Ченду, Шанхае, Шэньяне и Сиани, провели совместные исследования по перспективам создания регионального реактивного авиалайнера нового поколения. Первоначально проект получил название NRJ (New Regional Jet). 7 ноября 2000 он был официально запущен корпорацией AVIC I, на разработку было выделено 700 млн.USD. Первоначально рассматривалась возможность создания двух версий - NRJ-58 и NRJ-76, на 58 и 76 пассажиров соответственно.
   Вторая из этих модификаций в 2001 была одобрена Госсоветом КНР, её переименовали в ARJ21 (Advanced Regional Jet for the 21st Century). В 2002 создание этого самолёта было включено в десятый пятилетний план экономического развития Китая. В октябре того же года для реализации проекта был сформирован контролируемый государством консорциум ACAC (AVIC I Commercial Aircraft Company).
   Руководителем разработки был назначен доктор У Гуанхуэй, основные работы по созданию ARJ21 выполняли сотрудники Шанхайского авиационного НИИ (SARI) и Сианьского авиационного проектно-исследовательского института (XADRI).
   Следует отметить, что во второй половине 1980х КНР заключила договор с компанией McDonnell Douglas о сборке на Шанхайском авиазаводе самолётов MD-82 и MD-83. В июне 1992 с этой же компанией договорились строить в Шанхае и MD-90-30T. По этим договорам успели собрать 30 MD-82, 5 MD-83 и 3 MD-90, однако в 1997 сделка была расторгнута после того как McDonnell Douglas была поглощена корпорацией Boeing. Но китайские авиастроители успели получить опыт производства современных реактивных авиалайнеров, который использовали при разработке ARJ21.
   Опыт выражался в том, что для китайского самолёта выбрали ту же схему, что у MD-82/MD-90 - с задним расположением двигателей и Т-образным оперением. Он также выразился в конструкции фюзеляжа, имеющего 8-образное поперечное сечение и одинаковый с "дугласами" профиль передней части. Почти идентичным оказалась конструкция и хвостового оперения.
   Крыло было разработано заново. Эту работу выполнил коллектив АНТК им. Антонова. Крыло получило суперкритический профиль, изогнутую заднюю кромку и стреловидность 25° по 1/4 хорды (в отличие от 24°30' на MD-80/MD-90). Крыло снабжено винглетами, здесь установлены трёхсекционные предкрылки и двухсекционные закрылки.
   К разработке ARJ21 руку приложили и другие зарубежные предприятия. Комплект авионики для самолёта подготовила компания Rockwell Collins, а консультативную поддержку проекту оказала корпорация Boeing. В качестве силовой установки был выбран двигатель General Electric CF34-10A.

  Планировалось, что ARJ21 будет готов к лётным испытаниям в 2005 году. Однако разработка затянулась, так что изготовление первого прототипа началось только в июне 2006 года. Его выкатка из ворот сборочного цеха Шанхайского авиазавода состоялось 21 декабря 2007. В тот же день самолёт получил собственное имя Xiangfeng (Летающий феникс). К тому времени на ARJ21 имелась 71 заявка от авиакомпаний Shandong Airlines, Shanghai Airlines и XiamenAir, а также от лизинговых компаний из Шеньчжэня и Шанхая.
  В день выкатки предполагалось, что первый полёт состоится в марте 2008. Однако предполётная подготовка затянулась до осени того же года. Перед этим - в мае 2008, в Шанхае была сформирована компания COMAC (Commercial Aircraft Corporation of China), целью которой стало не только продолжения работ по программе ARJ21, но также разработка и производство других реактивных пассажирских самолётов.

  Испытания. Первый полет прототипа с бортовым номером B-970L (серийный 101) состоялся 28 ноября 2008. С шанхайского аэродрома Дачан самолёт поднялся на высоту 2500 м, пробыв в воздухе 61 минуту. Замечаний к работе бортовых систем у экипажа, возглавляемого шеф-пилотом проекта Чжао Пэном, не было. В одном из следующих полётов - 15 июля 2009, прототип совершил дальний перелёт из Шанхая в Сиань, преодолев 1300 км за 2 часа 19 минут.
  В лётных испытаниях участвовали ещё три опытных экземпляра - B-991L (102, первый полёт 1 июля 2009), B-001P (103, 12 сентября 2009), B-1110L (104, 13 апреля 2010). Ещё один экземпляр использовался для статических, а другой для ресурсных испытаний.
  Планировалось завершить сертификационные испытания к сентябрю 2010. Однако период тестирования нового самолёта затянулся ещё на несколько лет, поскольку был выявлен ряд конструктивных дефектов. Прежде всего, недостаточная прочность крыла и шасси. 1 декабря 2009 во время первого цикла статического испытания ARJ21 с предельной нагрузкой, конструкция начала разрушаться при 87%-ной нагрузке. Лишь после очередной доработки 28 июня 2010 удалось достичь 100%-ной прочности.
  Также была выявлена недостаточная шумоизоляция пассажирской кабины, возникли замечания по электрооборудованию и авионике. Кроме того, машина оказалась перетяжелена на несколько сот килограммов. Так что конструкторам пришлось решать и эти проблемы. На затягивание испытаний также повлияло отвлечение наиболее квалифицированного персонала COMAC на разработку среднемагистрального самолёта C919.
  В январе 2011 завершились заводские испытания на морозоустойчивость и работу в условиях высокогорья. В апреле того же года производитель отчитался о статических испытаниях, в мае о полётах в условиях сильного бокового ветра, в августе завершились испытания на флаттер.
  29 февраля 2012 начались контрольные сертификационные испытания под эгидой CAAC - администрации гражданской авиации КНР. В рамках данной программы в марте на B-1110L выполнялась серия полётов на обледенение, а в апреле 2012 на B-991L взлёты и посадки в условиях сильного бокового ветра. Кроме того, проверялась работа систем в условиях высоких температур и повышенной влажности, отрабатывались вопросы эвакуации пассажиров и т.п.
  В 2014 к испытаниям подключились два серийных экземпляра - B-938L (105, 18 июня 2014) и B-010L (106, 27 октября 2014). И, наконец, 30 декабря 2014 ARJ21 получил сертификат типа CAAC. К тому времени в рамках испытательных программ было выполнено 2942 полёта общей продолжительностью 5257 часов.
  Однако самолёт был сертифицирован не в полном объёме, что потребовало дополнительных испытаний. В их числе дополнительные испытания на сильный боковой ветер (в том числе в исландском аэропорту Кефлавик), взлёт и посадку с мокрых взлётно-посадочных полос, работу с высокогорных аэропортов. Самолёт оснастили новым программным обеспечением, которое также требовало проверки. Итогом этих тестов стало официальное разрешение CAAC на серийное производство ARJ21, полученное 9 июля 2017.

  Серия. Разрешение от 9 июля 2017 открыло дорогу полномасштабному серийному производству ARJ21. Если в 2017 в воздух поднялись 2 новых экземпляра этого самолёта, то в 2018 - 5, в 2019 - 15, в 2020 - 25, а за неполные шесть месяцев 2021 - 5. Таким образом, к середине июня 2021 изготовлено 56 лётных экземпляров.
  Все они принадлежат к модификации ARJ21-700 c двумя двигателями Geпeral Electric CF34-10А тягой по 7740 кГс. В базовой компоновке эта модификация рассчитана на перевозку 78 пассажиров при двухклассной компоновке или 90 при одноклассной на расстояние до 2225 км.
  В процессе серийного производства продолжаются работы по улучшению лётных характеристик ARJ21-700. Прежде всего за счёт снижения веса конструкции и установки более совершенного бортового оборудования. Машины последних серий имеют вес конструкции 24 955 кг, а взлётный вес 40 500 кг.
  Имеется корпоративная версия этого самолёта - ARJ21-700B, рассчитанная на перевозку 12-29 пассажиров на расстояние до 5500 км. Построен один экземпляр (демонстрационный образец с серийным номером 110). Первый полёт в данной конфигурации состоялся 28 мая 2020.

  В разработке находится версия ARJ21-700ER с увеличенной дальностью и для регулярных линий. Взлётный вес этого авиалайнера должен составить 43 500 кг, а дальность 3700 км. В разработке также находится грузовая версия ARJ21-700F, способная перевозить 10 150 кг груза в пяти контейнерах типа LD7 или на стандартных поддонах.
  Имеется также проект авиалайнера ARJ21-900 с удлинённым на 3 метра фюзеляжем и двигателями CF34-I0A с тягой 8400 кгс. Согласно расчётам, он должен перевозить 98 пассажиров в двухклассной компоновке и 105 – 110 на расстояние 2200 км, а в варианте увеличенной дальности на 3300.

  Головным предприятием по производству ARJ21 является Шанхайский авиазавод (Shanghai Aircraft Manufacturing Company) корпорации COMAC. Помимо окончательной сборки и заводских испытаний здесь изготавливают горизонтальное оперение. Это предприятие способно выпускать в год до 15 экземпляров ARJ21.
  Крыло, средний и задний отсеки фюзеляжа поставляются сюда с Сианьского авиазавода (Xi'an Aircraft Industrial Corp.), носовая часть фюзеляжа, двери и люки с авиазавода в Чэнду (Chengdu Aircraft Industrial Group), вертикальное оперение, пилоны мотогондол из Шэньяна (Shenyang Aircraft Corp.).
  В связи с планами довести производство ARJ21 до 30 экземпляров в год рядом с шанхайским аэропортом Пудун на предприятии COMAC в 2019 введена в строй вторая сборочная линия. Первый экземпляр с серийным 132 был собран здесь в начале 2020, первый полёт он совершил 6 марта 2020.
  Комплектацию для ARJ21 поставляют ряд зарубежных производителей. Помимо двигателей это авионика, которую производит Rockwell Collins. Эта же корпорация поставляет большую часть электрооборудования (ранее поставлял Hamilton Sundstrand, ныне поглощённый указанной корпорацией). Поставками шасси и системы кондиционирования занимается Liebherr-Aerospace, автопилотов и системы электродистационного управления Honeywell Aerospace, гидросистемы NEIAS Parker Aero Systems, шин Dunlop, композитные материалы Evonik Resource Efficiency и т.п.

  Эксплуатация. Стартовым коммерческим оператором ARJ21 была авиакомпания Chengdu Airlines. Первый самолёт она получила 29 ноября 2015. Однако работать на линиях авиалайнер начал лишь спустя полгода - когда были получены необходимые разрешительные документы. Первый коммерческий рейс был выполнен 28 июня 2016 по маршруту Чэнду — Шанхай. До этого проводились ознакомительные и демонстрационные полёты, а также тренировка экипажей и наземного персонала авиакомпании.
  Первоначально ARJ21 осваивал внутренние региональные маршруты Китая и лишь спустя три года он вышел на международные трассы. Первый международный рейс машина Chengdu Airlines выполнила 26 октября 2019 из Харбина во Владивосток.
  Долгое время Chengdu Airlines оставалась единственным оператором реактивного авиалайнера китайской разработки. Другие авиакомпании желания приобрести ARJ21 не проявляли.
  Для стимулирования продаж китайские власти приняли следующие меры. Был введён 24%-ный налог на приобретение зарубежных региональных самолетов. Кроме того, 29 августа 2016 СААС выпустило документ, согласно которому вновь создаваемые авиакомпании должны начинать свою деятельность с региональных перевозок. И лишь когда их флот достигнет 25 самолетов, а налёт превысит 3000 часов в месяц, они могут получить право на приобретение магистральных узкофюзеляжных самолетов.
  Этим путём пошёл стартовый оператор Genghis Кhan Airlines, заказавший в 2018 25 ARJ21-700. Первый самолёт авиакомпания из столицы Внутренней Монголии Хух-Хото получила 22 февраля 2019. На линиях этого предприятия ARJ21 начал работать 29 июля 2019. В основном он связывает Хух-Хото с другими городами Внутренней Монголии.
  Третьим оператором ARJ21 стала авиакомпания Jiangxi Air из южнокитайской провинции Цзянси. Поставки сюда начались 19 января 2020, к работе на её линиях Xiangfeng приступил 15 мая того же года. Всего этим оператором заказано 35 экземпляров.
  Настоящим прорывом стал заказ ARJ21 в августе 2019 авиакомпаниями т.н. "большой тройки" - Air China, China Southern Airlines и China Eastern Airlines общей ценой в 4 миллиарда долларов. Каждая из них заказала по 35 экземпляров, а поставки начались в один день 28 июня 2020. Air China начала эксплуатацию этого самолёта на линиях 10 июля, а China Southern 15 июля 2020.
  China Eastern с этой целью сформировала дочернюю авиакомпанию OTT Airlines, которая приступила к коммерческой эксплуатации ARJ21 28 декабря 2020 рейсом из шанхайского аэропорта Хунцяо в Пекин. Месяцем раньше к списку эксплуатантов этого авиалайнера присоединилась авиакомпания China Express Airlines.
  На сегодняшний день крупнейшим оператором ARJ21 остаётся авиакомпания Chengdu Airlines. К середине июня 2021 количество этих самолётов в её флоте достигло 25. В Air China, Genghis Кhan Airlines и OTT Airlines летают по пять экземпляров, в Jiangxi Air - 4, в China Southern Airlines и China Express Airlines по три. В результате к моменту последней редакции этой страницы в коммерческой эксплуатации находятся 45 "Сянфэнов".

   Таким образом, после трудного старта и почти десятилетнего проблемного периода авиалайнер ARJ21 Xiangfeng достиг, наконец, определённого успеха. Этому способствует как непрерывная работа конструкторов над улучшением характеристик самолёта, так и мощная поддержка государства по внедрению самолёта на воздушные линии Китайской Народной Республики. По данным COMAC на внутреннем рынке региональных перевозок должны найти место порядка 600 авиалайнеров этого типа. В нынешней ситуации этот прогноз вполне реализуем. А в случае успешной эксплуатации ARJ21 на внутреннем рынке вполне возможно появление ряда заказов от зарубежных авиакомпаний. Прежде всего, от соседей Китая по Восточной и Юго-Восточной Азии.


Конструкция
Цельнометаллический свободнонесущий низкоплан классической схемы со стреловидным крылом и оперением, двумя двухконтурными турбореактивными двигателями  в хвостовой части и убираемым трёхопорным шасси.

Фюзеляж - полумонокок 8-образного поперечного сечения отказоустойчивой конструкции. Длина фюзеляжа 30,429 м, максимальный диаметр верхней полуокружности 3,34 м, нижней 3,122 м. Конструкция из алюминиевого сплава, каркас из шпангоутов и стрингеров. Носовой обтекатель из композитных материалов.
  В носовой части расположен приборный отсек, за ним двухместная пилотская кабина объёмом 8,8 м3. Затем вестибюль с входной дверью 1,83 х 0,86 м, первым кухонным блоком и местом переднего бортпроводника. Далее передний туалет и второй кухонный блок.
  За ними следует пассажирская кабина, компоновка которой зависит от требований заказчика. Высота кабины 2,04 м, максимальная ширина 3,145 м, объём 111 м3.
  В задней части пассажирской кабины расположен второй туалет, место заднего бортпроводника, а за ними багажный отсек.

  В пассажирской кабине с одноклассной компоновкой расположены 90 мест эконом-класса. Всего 18 рядов, в каждом ряду 5 кресел шириной 45,7 см - три по левому борту, два по правому, между ними проход 48,2 см. Шаг между рядами 78,7 см. Перед рядом №17 по обоим бортам аварийные выходы 0,91 х 0,51 м.
  В варианте с двухклассной компоновкой 78 мест. Впереди 8 мест бизнес-класса - 2 ряда по 4 кресла (2+2) с шагом между рядами 91,4 см. Перед передним рядом дополнительный гардероб. Далее 70 мест эконом-класса - 14 рядов (2+3) с шагом 78,7 см.
  Возможна также компоновка премиум-эконом класса на 68 мест, с 17 рядами, в каждом ряду 4 места (2+2). Проход шириной 55,8 см.
  Под полом пассажирской кабины расположены два багажно-грузовых отсека - передний перед центропланом, задний позади него. Передний отсек имеет объём 14,643 м3, задний 5,502 м3.
  По правому борту за пилотской кабиной расположена служебная дверь 1,22 х 0,69 м, далее передняя грузовая дверь, в хвостовой части задняя грузовая дверь.

Крыло - свободнонесущее цельнометаллическое, стреловидной в плане формы из алюминиевого сплава отказоустойчивой конструкции. На концах крыла установлены вертикальные винглеты с небольшим наклоном в наружную сторону. Профиль сверхкритический. Стреловидность с углом 25° по линии 1/4 хорд, удлинение 8,86. Механизация - элероны, двухсекционные закрылки, спойлеры, трёхсекционные предкрылки.

Оперение - свободнонесущее цельнометаллическое стреловидное однокилевое Т-образное отказоустойчивой конструкции из алюминиевых сплавов. Размах стабилизатора 10,51 м, площадь 23,22 м2, высота киля 3,505 м, площадь 14,96 м2

Двигатель - два двухконтурных турбореактивных двигателя, установленных в хвостовой части фюзеляжа в гондолах на пилонах. Устанавливаются следующие двигатели:
- General Electric CF34-10A - 7740 кГс / 75,9 кН - двухконтурный двухвальный с одноступенчатым вентилятором, 3-ступенчатым компрессором низкого давления, 9-ступенчатым компрессором высокого давления, пятиступенчатой турбиной (4 ступени низкого давления и 1 высокого давления) и кольцевой камерой сгорания, степень двухконтурности 5,1:1.
  Вспомогательная силовая установка Pratt & Whitney APS2300. Ёмкость топливных баков 12 842 литров, стандартный запас топлива 10 989 л.

Шасси - убираемое трёхопорное Liebherr, с управляемой передней опорой. Основные опоры убираются внутрь в крыло, носовая вперёд в фюзеляж.  Все опоры с двумя колёсами. Колёса с противоскользящими дисковыми тормозами. Шины Dunlop. Колея шасси 4,68 м.

Системы - электродистанционная система управления.
  Гидросистема Parker.
  Система кондиционирования Liebherr использует воздух из компрессоров двигателей.
  Система электроснабжения Hamilton Sundstrand / Collins - основная система трёхфазного переменного тока с тремя генераторами по 40 кВА, 115/200 В, 400 Гц, два из них с приводом от двигателей, третий от ВСУ. Резервное питание от никель-кадмиевых аккумуляторов Saft 2736CH2.
 Противообледенительная система Liebherr.

Приборы и оборудование - пилотажно-навигационный комплекс Collins, обеспечивающий управление самолётом в автоматическом и ручном режиме. Отображение информации на пяти цветных жидкокристаллических дисплеях.


Основные характеристики
 
  Размах крыла, м  
27,286
   
  Площадь крыла, кв.м.  
79,86
   
  Длина, м  
33,46
   
  Высота, м  
8,44
   
  Взлетный вес, кг  
40 500
   
  Вес пустого, кг  
24 955
   
  Скорость макс., Мах  
0,82
   
  Скорость крейс., Мах  
0,79
   
  Потолок практич., м  
11 900
   
  Дальность полёта, км  
2225
   
  Число пассажиров  
78 - 90
   
 

Произведено самолётов

56

 Примечания:

  • для каждой позиции указаны максимальные значения
  • размах крыла вместе с винглетами
  • количество произведённых самолётов указано на июнь 2021

Источники.
  1. Авиация и космонавтика, 2007-2019
  2. Взлёт, 2006-2021
  3. Дёмин А.А. "Авиация Великого соседа. Книга 1." Москва.2008
  4. Суперджет 100: реальность против домыслов
  5. Air International, 1999-2018
  6. Airliner World, 2012-2021
  7. Andersson L. "A History of Chinese Aviation. Encyclopedia of Aircraft and Aviation in China until 1949". Taipei 2008
  8. COMAC - копроративный сайт
  9. Flight International, 2005-2020
  10. Gordon Y., Komissarov D. "Chinese Aircraft: China's Aviation Industry Since 1951". Manchester. 2008.
  11. Jane's All the World's Aircraft, 2007-2008

последняя редакция 26.06.2021


На титульную страницу