ТУ-204: история создания, основные характеристики

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ 

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ 

КАФЕДРА АЭРОДИНАМИКИ, КОНСТРУКЦИИ  И ПРОЧНОСТИ

ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ 

РЕФЕРАТ

по дисциплине «Основы Авиации»

на тему «ТУ-204: история создания, основные характеристики» 
 
 
 
 
 

                                                                  Работу выполнила студентка

                                                                            Лапынина Д. М.

                                                         Курс 1 группа ЭКБ 1-1

                                                Работу проверила

                                       Ефимова М.Г 
 
 

 Москва 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Введение

1. История создания ……………………………………………………. 3

   1.1 Выбор концепции …………………………………………………3

   1.2 Разработка …………………………………………………………4-5

2. Технические характеристики ………………………………………..6

3. Модификации ………………………………………………………...7-11

4 .Сравнение с основными аналогами …………………………………12

5 .Варианты компоновки самолёта …………………………………….13

6 .Аварии и происшествия ……………………………………………..14

Заключение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение.

Ту-204 — российский среднемагистральный пассажирский самолёт, разработанный в конце 1980-х — начале 1990-х в ОКБ Туполева для замены на авиалиниях пассажирского самолёта Ту-154. Первый полёт совершён 2 января 1989 года, в эксплуатации с 1994 года. Производится серийно с 1990 года на заводе «Авиастар-СП» в Ульяновске, а также с 1996 года и на КАПО имени С.П. Горбунова в Казани (модификация Ту-214). 

Зарубежные аналоги  — Boeing-757 и Airbus A321. 

К 2015 году планировалось  снять самолёты семейства Ту-204 с  производства, заменив их самолётами МС-21. Однако, по последним данным Министерство промышленности и торговли  РФ планирует заключить контракт на поставку 44 машин Ту-204СМ с авиакомпанией Red Wings до конца 2010 года.

В данной работе,   мы рассмотрим основные  технические  характеристики ,историю создания данного ЛА, а также сравним его с основными аналогами. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. История создания

1. Выбор концепции 
   

Разработка среднемагистрального пассажирского самолёта Ту-204, как уже упоминалось ранее, началась в ОКБ имени Туполева в 1973. В процессе работы над новым самолётом было рассмотрено множество различных схем и компоновок. Параллельно в КБ шла разработка проектов пассажирских самолётов Ту-164, Ту-174, Ту-184, Ту-194. Дальнейшим развитием поисковых исследований стала выработка концепции развития магистральных самолётов путём создания 2-3 базовых типов с дальнейшим получением на их основе путём модификации всей необходимой гаммы. Одним из таких базовых самолётов стал Ту-204. Работы по его проектированию возглавил главный конструктор Селяков. Первоначально предполагалось установить на нём 2 двигателя НК-8-2У. Конструкция предполагала большую преемственность с серийными Ту-134 и Ту-154. Многие конструктивные решения были взяты от проектов Ту-134Д и Ту-136, разработка которых велась в это время в КБ. 

К середине 1970-х  годов проект Ту-204 трансформировался  в «аэробус», близкий по компоновочным  решениям к американскому самолёту DC-10. Его отличал фюзеляж длиной 48 м, крыло умеренной стреловидности (28°) с мощной механизацией вдоль  всей задней кромки. В качестве силовой  установки рассматривались двигатели  Д-30А, Д-30КУ, перспективные ТРДД и ТВВД. В семейство должны были войти ближнемагистральные Ту-204-100 и Ту-204-150, среднемагистральные Ту-204-200 и Ту-204-250. Позже, в 1977—1978 гг., рассматривались 2 основных направления: двухдвигательный Ту-204-200 и трёхдвигательный Ту-204-300. 
 
 

1.2 Разработка

В конце 1970-х  вышло постановление Совета Министров  СССР о создании новых пассажирских магистральных самолетов. ОКБ Туполева на основании постановления поручили разработку среднемагистрального самолёта для замены Ту-154[1]. В 1979 году ведущим конструктором по Ту-204 официально утверждён Селяков. При проектировании широко применялась вычислительная техника. При выборе силовой установки выбор пал на перспективный двигатель Д-90 ОКБ Соловьёва. В течение двух лет проект был переработан под этот двигатель (первоначально в трёхдвигательном варианте). 11 августа 1981 вышло Постановление Совета Министров о разработке трёхдвигательного среднемагистрального пассажирского самолёта. 20 июля 1982 года МГА и МАП утвердили техническое задание на самолёт. В этом же году заказчику был представлен эскизный проект и макет самолёта. 

С появлением самолётов  Боинг-757, Боинг-767 и A300 требования к  самолёту изменились — он стал двухдвигательным (к этому времени тяга Д-90А была доведена до 16000 кгс). Новое техническое задание было утверждено 15 декабря 1983. В конструкции самолёта были применены новые алюминиевые и титановые сплавы, а также композитные материалы.[1] Для сокращения числа стыков были использованы длинномерные панели. Применена усовершенствованная схема шумоизоляции и новые лакокрасочные материалы. Все системы спроектированы на основе новых принципов и с широким применением цифровой техники. Много сил и внимания уделено эргономике кабины экипажа. 

В 1987 году Ульяновский  авиазавод приступил к подготовке серийного производства. В 1988 году на опытном производстве АНТК изготовлен первый прототип. 2 января 1989 он впервые  поднялся в небо. Основной объём заводских испытаний завершён к декабрю 1993 года. Не дожидаясь окончания испытаний завод «Авиастар» начал серийное производство. 17 августа 1990 года был выпущен первый серийный Ту-204. Эксплуатационные испытания самолёта прошли с марта по декабрь 1993 года в авиакомпании «Внуковские авиалинии». 12 января 1995 года Госавиарегистр РФ выдал на Ту-204 сертификат лётной годности. 23 февраля 1996 года Ту-204 совершил первый рейс с пассажирами по маршруту Москва — Минеральные Воды. 

Ту-204 должен был  стать таким же массовым, как и  его предшественник Ту-154. В силу ряда причин (высокая стоимость в  сравнении с подержанной импортной  авиатехникой…) этого не произошло. В настоящее время производится до 10 лайнеров в год (вместе с казанскими Ту-214). Регистрационные номера, присваиваемые бортам, начинаются с RA-640XX (самолёты Ту-204, выпущенные на заводе «Авиастар-СП» в Ульяновске) и RA-645XX (самолёты Ту-214, выпущенные на КАПО имени С.П. Горбунова в Казани). 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Технические характеристики

Ту-204 построен по аэродинамической схеме свободнонесущего низкоплана. Стреловидное крыло большого удлинения образовано сверхкритическими профилями. Для уменьшения индуктивного сопротивления крылу придана отрицательная аэродинамическая крутка и установлены вертикальные законцовки. Механизация крыла состоит из двухщелевых закрылков и предкрылков вдоль всей передней кромки. Шасси — убирающееся, трёхопорное, с носовой стойкой. Силовая установка состоит из двух ТРДД ПС-90А. Кабина экипажа оснащена цветными дисплеями и центральными Y-образными ручками с малыми ходами. Система управления самолётом и двигателями — электродистанционная. По словам председателя Совета директоров ЗАО «Двигатели «Владимир Климов – Мотор Сич» генерал-полковника А.П. Ситнова – единственный самолет такого класса в мирекоторый можно посадить без двигателей.

3. Модификации

1.Ту-204 

Базовый вариант со взлётной массой 94,6 т. Первый полёт состоялся 17 августа 1990. Имеет грузовой вариант Ту-204С с максимальной коммерческой нагрузкой в 30 тонн и дальностью полета до 5000 км. 
 

2. Ту-204-100 

Базовый вариант, оснащённый двигателями ПС-90А  и российской авионикой. Вмещает до 210 пассажиров. Сертифицирован в январе 1995. Ту-204-200 — модификация Ту-204-100 с дополнительными топливными баками для большей дальности полёта. Был построен только один самолет с бортовым номером RA-64036 на заводе «Авиастар» в Ульяновске. В настоящее время Ту-204-200 выпускается в Казани под обозначением Ту-214. Ту-204-100С и Ту-204-200С — грузовые версии, оснащённые большим грузовым люком в передней части фюзеляжа. В ближайшее время планируется устанавливать на Ту-204-100 усовершенствованные двигатели ПС-90А-2, у которых по сравнению с двигателями ПС-90А на 40 % снижен расход масла, а также значительно улучшены показатели ресурса и надежности.. Сегодня установка ПС-90А-2 является лишь опцией по выбору заказчика.

Максимальный  взлётный вес Ту-204-100 составляет 103 тонны, дальность полёта с 210 пассажирами  на борту — 4600 км

3.Ту-204-120

Ту-204-120/220 является экспортной модификацией Ту-204-100/200, оснащенной западной авионикой и английскими двигателями Rolls-Royce RB211-535E4 (2x19500 кгс). Первый полет данного самолета состоялся 14 августа 1992. Первым заказчиком данного типа, а также его грузового варианта Ту-204-120С стала египетская чартерная авиакомпания Cairo Aviaton. Поставки в Египет начались в 1998, всего было поставлено 4 самолета. Ту-204-220 и Ту-204-220С являются пассажирским и грузовым вариантами Ту-204-120 соответственно с увеличенным максимальным взлётным весом. Существует также экспортный грузовой вариант для Китая Ту-204-120СЕ. Самолет Ту-204-120СЕ оборудован кабиной пилотов в англоязычном исполненнии. Данный тип воздушного судна первым из самолетов российского производства прошел сертификацию по европейским стандартам и получил Европейский сертификат типа, выданный европейским агентством по авиационной безопасности (EASA). 

Максимальный  взлётный вес Ту-204-120 составляет 103 тонны, дальность полёта с 196 пассажирами  на борту — 4600 км. Самолет соответствует  стандартам шума Главы 3 Приложения 16 ИКАО и  всем прочим стандартам ИКАО. 
 

4.Ту-204-300 

Ту-204-300 (прежнее  обозначение —  Ту-234) — вариант  с укороченным  на 6 метров по сравнению  с базовой версией  фюзеляжем и значительно  увеличенной дальностью. Вмещает до 162 пассажиров, хотя базовая компоновка подразумевает размещение 142 пассажиров (8 в бизнес-классе и 134 в эконом-классе). Разработан в трёх вариантах с дальностью полёта 3400, 7500 и 9250 км. Таким образом, Ту-204-300 является первым отечественным двухмоторным самолётом, способным совершить беспосадочный перелёт из Москвы во Владивосток, а также из Санкт-Петербурга во Владивосток. Максимальная взлётная масса самолёта составляет 107,5 т. Ту-204-300 оснащён отечественным комплексом авионики КСПНО-204 и двигателями ПС-90А (2x16140 кгс). 

Первый  полет Ту-204-300 совершил 18 августа 2003, тогда  же был продемонстрирован  на авиакосмическом салоне МАКС-2003. Сертификат типа и лётной годности выдан самолёту 14 мая 2005. Первым заказчиком Ту-204-300 стала авиакомпания Владивосток Авиа. Производится серийно на заводе «Авиастар» в Ульяновске.

4.Ту-214

Является  модификацией Ту-204 с  увеличенной до 110,75 т максимальной взлётной массой (103,0 т у  Ту-204). Максимальная коммерческая нагрузка увеличена до 25,2 т (21,0 т у Ту-204). Самолет  имеет грузовую модификацию  и сертифицирован по российским нормам АП-25 (гармонизированным  с зарубежными FAR-25 и JAR-25). Серийно производится Казанским авиационным производственным объединением имени С. П. Горбунова. Первый полёт был осуществлён в 1989. Запущен в коммерческую эксплуатацию в 1997. 

Также разработаны специальные  модификации Ту-214: Ту-214ПУ (пункт управления), Ту-214СР (самолёт-ретранслятор), Ту-214СУС (самолёт  — узел связи) —  самолёты для администрации  Президента РФ, оборудованные  специальными средствами связи,[13] а также  Ту-214ОН («Открытое  небо») — самолёт  с оборудованием  для аэрофотосъёмки, предназначен для  выполнения наблюдательных полётов в рамках Договора по открытому  небу.

5.Ту-204СМ

Ту-204СМ — разрабатываемая  модификация, глубокая модернизация пассажирского  самолета Ту-204. По сравнению  с Ту-204-100 будет  снижена максимальная взлётная масса, также  будет обновлено  БРЭО, что позволит сократить экипаж до двух человек (без  бортинженера, что  соответствует мировым нормам)  

Будут установлены двигатели  ПС-90А-2, что позволит конкурировать самолету по техобслуживанию  и экономичности  с зарубежными  аналогами. На самолете установят и новую  вспомогательную  силовую установку  ТА-18-200, причем в полностью  новый отсек с  улучшенной стойкостью к пожару. Будет  полностью англоязычная кабина пилотов, кроме  тех лайнеров которые будут летать на внутренних рейсах. Самолет получит модернизированную систему кондиционирования воздуха, которая обеспечит более комфортные условия для пассажиров и экипажа. Модернизация коснется и целого ряда других систем самолета, что должно обеспечить его полное соответствие высоким международным требованиям предъявляемым к авиационной технике.

Основы  концепции создания самолета Ту-204СМ:

— дальнейшее развитие семейства самолетов  Ту-204/214; — соответствие российским и международным  требованиям безопасности полетов, в том  числе вновь вводимым требованиям ИКАО и Евроконтроля; —  создание конкурентоспособного аналога существующим самолетам иностранного производства до появления  отечественного средне-магистрального самолета следующего поколения; — сертификация самолета в 2011 году; — организация современной системы ППО семейства самолетов по системе поддержания летной годности; — обеспечение требований ЕТОРS-120; — расширение ожидаемых условий эксплуатации (ОУЭ) в 2011 г.

По  сравнению с конструкцией базовых самолетов  семейства Ту-204/214 на самолете Ту-204СМ проводятся следующие  основные изменения:

— устанавливаются  модернизированные  ТРДД ПС-90А2 с пониженной стоимостью жизненного цикла и увеличенными межремонтным и назначенным  ресурсами основных деталей и агрегатов (для  холодной части —  до 20000 циклов и для  горячей части  −10000 циклов); — устанавливается  новая ВСУ ТА-18-200 с увеличенной  высотностью запуска  и работы; внедряется новое оборудование, выполняющее функции  в соответствии с  современными и перспективными требованиями ИКАО и  Евроконтроля; — внедряется модернизированное шасси, конструкция которого обеспечивает ресурс соответствующий ресурсу планера самолета; — улучшается интерьер пассажирского салона; — разрабатывается и устанавливается система управления общесамолетными агрегатами (СУОСО) и система технического обслуживания и диагностики; — разрабатывается и внедряется кабина экипажа, обеспечивающая управление самолетом 2-мя летчиками; — дорабатываются системы энергоснабжения, управления, топливная и гидравлическая система, вводится цифровая система СКВ и электроприводы в системе механизации крыла. 

6. Ту-204-300А 

Модификация для административных перевозок. Максимальная дальность с расчётным  количеством пассажиров на борту увеличена  до 9600 км. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 .Сравнение  с основными аналогами

5.Варианты  компоновки самолёта 

• На 210 мест (базовый вариант).
• На 164—193 мест, по требованию заказчика (варианты компоновки пассажирского салона: «первый класс и туристический», «бизнес-класс и туристический», «первый класс», «бизнес-класс», «туристический класс»)
• Салоны освещаются отражённым светом. Люминесцентные светильники скрытого типа, расположенные над багажными полками и под ними у борта, создают равномерное и не утомительное для глаза освещение. Багажные полки для ручной клади и одежды пассажиров закрытого типа.
• В салонах туристического (эконом) класса и бизнес-класса устанавливаются пассажирские кресла по схеме 3 + 3 или 2 + 2. В салоне первого класса устанавливаются кресла по схеме 2 + 2. Ширина прохода между креслами около 810 мм.

6. Аварии и происшествия 

С начала эксплуатации самолёта с ним не случалось происшествий, повлёкших гибель пассажиров. Единственная авария, закончившаяся потерей воздушного судна, произошла 22 марта 2010 года. Самолёт  Ту-204 RA-64011 авиакомпании «Авиастар-Ту» с 8 членами экипажа на борту снизился ниже глиссады и совершил жёсткую посадку в лесу, не долетев 1000 м до взлетно-посадочной полосы аэропорта Домодедово. Члены экипажа получили ранения различной степени тяжести, самолет разрушен и не подлежит восстановлению. Ведется расследование причин аварии. Днем ранее этот же самолет совершил экстренную посадку в «Домодедово» из-за задымления в кабине.

Заключение

На данный момент приблизительно 10 самолётов Ту-204 используются различными авиакомпаниями России и  стран СНГ.

Мы рассмотрели  различные модификации Ту-204,  сравнили его с ближайшими аналогами,  а также проследили историю развития самолета с момента создания, до усовершенствования ЛА.