Авиационный «чип-тюнинг» или как авиакомпании продлевают ресурс двигателей

Наверное, каждому автомобилисту известно, что такое «чип-тюнинг»: залил какую-нибудь интересную прошивку или поменял электронный блок управления двигателем – и сразу плюс 100500 «лошадей» к мотору совершенно бесплатно. На самом деле, конечно, не бесплатно, а ценой сокращения ресурса. И потери гарантии.

А вот в авиации авиакомпания может уже при заказе самолёта выбрать себе максимальную мощность одного и того же двигателя. «Железо» одно и то же, а вот электронные блоки управления разные. Например, для Boeing 737 NG двигатель вроде бы один и тот же: CFM56-7, однако существует аж 6 вариантов с тягой от 86,7 до 121 кН. Тут вы скажете: логично, ведь в семействе несколько самолётов разного размера и веса. Однако на тот же Boeing 737-800 можно установить сразу три варианта: CFB56-7B24, -7B26 и 7B27. Последнее число как раз и означает максимальную тягу в тысячах фунт-сил (округлённо): 24 200, 26 300 и 27 300 соответственно.

Разницы в стоимости двигателей с разными электронными блоками управления нет. Но авиакомпании выбирают конкретные варианты под свои нужды и даже один перевозчик может иметь самолёты одного типа, но с разной максимальной тягой. Например, в «Победе» 7 самолётов с двигателями 7B26, а остальные – 7B24. Зачем так сделано, нам рассказал Олег Сенчишин, руководитель лётной базы Внуково авиакомпании «Победа»:

Изначально «Победа» рассчитывала выполнять относительно короткие рейсы: сейчас их средняя продолжительность составляет менее 3 часов, что в два с лишним раза меньше максимальной дальности полёта Boeing 737-800. При этом большинство аэродромов в России находятся в равнинной местности. Поэтому большинство самолётов оснащено двигателями 7B24. Главное их преимущество – экономичность, в первую очередь в обслуживании. Моторы работают в щадящих температурных режимах и имеют громадный ресурс: до 50 тыс. часов до снятия с крыла. Для понимания: очень хорошими показателями в авиации считается 30 тыс. часов, приемлемыми – не менее 10 тыс. часов. Для сравнения, у наших ПС-90 межремонтный ресурс составляет 12,5 тыс. часов.

CFM56-7 на Boeing 737-800 «Победы»

Однако несколько самолётов с 7B26 заказали для полётов по определённым направлениям: где-то гористая местность и повышенный градиент набора высоты при взлёте или уходе на второй круг. Где-то короткая полоса. Наконец, куда-то просто далеко лететь, а самолёт с более мощными двигателями способен взять больше топлива и с этим топливом взлететь в более сложных условиях, например, в горах и в жаркую погоду. В качестве примеров аэродромов, на которые сейчас летают самолёты с двигателями 7B26, Олег Сенчишин привёл Гюмри и Абу-Даби. Но и ресурс у таких двигателей меньше, обслуживать их нужно чаще и дороже.

Но тут возникает вполне логичный вопрос. Двигатели ведь не обязательно используются на максимальной тяге. Если полоса длинная, загрузка небольшая, градиент набора стандартный и т.п., то и режим при взлёте можно установить поменьше, правда? Правда. Более того, если есть возможность взлетать с пониженной тягой, то так обычно и делается, и для каждого конкретного рейса этот режим рассчитывается специальной программой, а авиакомпания следит за тем, чтобы пилоты следовали указаниям – так и двигатель меньше изнашивается, и топлива меньше расходуется.

CFM56-7B26 со снятым обтекателем

Есть два способа снижения тяги при взлёте: fixed derate (ограничение максимальной тяги) и assumed temperature («метод предполагаемой температуры»). В первом случае пилот просто выбирает в FMC (бортовом компьютере) нужную настройку для конкретного рейса. Например, для двигателя 7B27 можно установить 26, 24 или даже 22 тыс. фунт-сил.  Второй способ использует разницу между максимальной температурой воздуха, при которой самолёт может взлететь с конкретным весом, и действительной температурой для уменьшения режима двигателей при взлёте.

То есть, например, у нас за бортом 10 градусов Цельсия, а для имеющейся длины ВПП при данной температуре наш максимальный взлётный вес составляет 157 тыс. фунтов (ох уж эта имперская система мер в авиации!) Но мы знаем, что на самом деле весим 147 тыс. фунтов., и, посмотрев в программу-калькулятор в планшете, видим, что с таким весом мы можем тут взлететь при температуре до 35 градусов! Это и есть «предполагаемая температура». И если её ввести в FMC, то взлётный режим (N1) установится не на 99,9%, а лишь на 96,4%. Целых 3,5% разницы! Преимущество этого способа заключается в том, что можно всегда, если что, «добавить газу», вручную передвинув РУДы вперёд – при fixed derate это невозможно.

Пример расчета зависимости взлётного веса от температуры для конкретного аэродрома

Но зачем тогда брать двигатели с уменьшенной максимальной тягой, если можно выбрать сразу 27 тыс., а потом использовать максимальный режим лишь там, где он реально нужен, а в остальное время летать на пониженной тяге? Ведь такое решение более универсальное?

Логично, но обслуживать двигатель вы всё равно будете как полагается самому мощному, то есть, чаще и дороже.

Однако превратить один двигатель в другой можно заменой одной детали в блоке управления, в которой и «зашиты» параметры, или, как их называют, «рейтинг». Это завинчивающаяся «пробка» с контактами, положение которых и определяет конфигурацию. Сейчас, когда продление ресурса двигателей – первоочередная задача, вполне резонным может быть «дерейтинг» на более низкую тягу. Важно только не путать это с degradation factor – уменьшением тяги по мере выработки ресурса, этой темы мы в данной статье не касаемся.

Конфигурационная «пробка»

Для семейства Airbus A320 ситуация с двигателями CFM56-5 аналогична, там аж 9 «рейтингов» с тягой от 98 до 150 кН. Такой большой разброс настроек позволяет унифицировать двигатели и не выпускать разное «железо» для разных задач.

Илья Шатилин

5 4 голоса
Article Rating
Подписаться
Уведомить о
guest

3 Comments
Старые
Новые Популярные
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
LHR27R
LHR27R
1 месяц назад

Ниччонипанимаю…
Ежели в реале движки отличаются только «пробками», то обслуживание 7B26 способом «реже_и_дешевле» вместо «чаще_и_дороже» при условии неиспользования режимов высокой мощности вроде не должно привести к повышению уровня рисков…

Последний раз редактировалось 1 месяц назад LHR27R ем
LHR27R
LHR27R
1 месяц назад
Ответить на  Frequentflyers

Это (про регламенты) я как раз понимаю.
НО:
Если 7B26 от 7B24 отличается только и исключительно «пробкой», то нарушение регламента (по моему дилетантско-ошибочному мнению)) реально грозит не более чем нарушением регламента.
Но наверное все же не только…

Вспомнилось байка про регламент: в бытность аварии на Фукусиме несколько специально обученных японцев шли по одному из зданий в зону с повышенным уровнем радиации, чтобы что-то там такое сделать, что помогло бы уменьшить дальнейшие риски и прочие предстоящие проблемы.
Шли они, значит, шли не торопясь, и тут персональные дозиметры заверещали предельный набранный суточный уровень радиации. Ну делать нечего, чтоб не нарушать регламент вернулись, соответственно проблемы несколько усугубились.
Да и ладно бы, только этот самый максимально допустимый уровень был понижен незадолго до аварии. И по старому регламенту они вполне могли бы завершить запланированное.