10 Ноя Раз мотор, два мотор: сколько двигателей нужно самолету

В 1912 году конструктор И.И. Сикорский совершил революцию в авиастроении, создав четырехмоторный самолет «Русский витязь», а через полвека небо покоряли самолеты с восемью и даже десятью двигателями. Однако больше двигателей − не всегда лучше, ведь всё зависит от задач, которые выполняет авиатехника.

В отечественной боевой авиации последних десятилетий сложился двухдвигательный стандарт, хотя на начало 1990-х годов однодвигательных истребителей в авиапарке было даже больше. Новейший легкий истребитель Checkmate − первый в России самолет пятого поколения с одним двигателем, разрабатываемый ОКБ Сухого − возрождает эту традицию.

Предлагаем вспомнить ярких  представителей мировой авиации с разным количеством двигателей: одним, двумя и даже десятью – и какие тенденции в этом направлении преобладали на заре ее становления и сейчас.

Моторов много не бывает

Начав свой разбег с легких и компактных одномоторных машин, в 1910-е–1930-е годы авиация активно экспериментировала с размерами техники и количеством двигателей. Самым тяжелым и крупным самолетом Первой мировой войны был германский бомбардировщик Zeppelin-Staaken R.XIV 1917 года постройки. В воздух его поднимали сразу пять 260-сильных двигателей «Майбах»: четыре на крыльях и один на носу. Такая силовая установка позволяла перевозить невероятную по тем временам боевую нагрузку − более 4 тонн, в 4-8 раз больше, чем у конкурентов.

Советский великан АНТ-20 «Максим Горький», построенный в 1933 году, предназначался для агитационной работы. Самолет мог перевозить 70 пассажиров, был оборудован каютами, санузлом, буфетом, кафе, киноустановкой и т.д. АНТ-20 имел взлетную массу 53 тонны и рекордный для тех лет размах крыльев – 63 метра (примерно как у современного Ил-96).

Чтобы взлететь, такой махине требовалось целых восемь моторов по 750 л. с. каждый. Шесть моторов было встроено в крылья и один тандемный, то есть с винтами спереди и сзади, стоял на фюзеляже. Но даже такое количество моторов не спасло крылатого агитатора от катастрофы: в 1935 году во время показательного полета истребитель И-2 протаранил крыло «Максима Горького», самолет разрушился, погибли 49 человек.

Самым «многосердечным» серийным самолетом в истории стал американский стратегический бомбардировщик Convair B-36, впервые взлетевший в 1941 году. В базовой версии он имел шесть толкающих поршневых двигателей, позже к ним добавили еще четыре турбореактивных. Экипажи в шутку описывали такую спорную десятидвигательную схему примерно так: «Два крутятся, два горят, два дымят, два поперхнулись, а еще два куда-то делись». При этом максимальная взлетная масса супербомбардировщика достигала 185,8 тонны, и, базируясь в США, он мог запросто доставить ядерную бомбу на территорию СССР.

Гражданская авиация

В истории гражданской авиации количество двигателей на самолетах варьировалось, но в целом стремилось к уменьшению. Уже упомянутый «прадедушка» современных авиалайнеров «Русский витязь» Сикорского был четырехмоторным, а сопоставимый по параметрам туполевский рекордсмен АНТ-4 «Страна Советов» 1925 года уже обходился двумя моторами.

Первый в СССР пассажирский реактивный самолет Ту-104 оснащался двумя двигателями, а его ровесник – дальнемагистральный Ту-114 – летал на четырех турбовинтовых моторах. Где-то между ними и по дальности полета, и по количеству двигателей находился трехдвигательный среднемагистральный Ту-154.

В целом мировая тенденция в гражданской авиации складывалась следующим образом: постепенно с ростом надежности авиадвигателей их количество от трех-четырех сокращалось до двух. Пока риск отказа одного двигателя был высоким, применялось больше двух двигателей. Кроме того, долгое время двухдвигательные самолеты просто не могли летать на далекие расстояния, например пересечь океан.

Помимо надежности с годами росла и мощность двигателей. Если турбовинтовые моторы давали сравнительно небольшую тягу и их требовалось три-четыре, то реактивные двигатели были мощнее, что позволяло сократить количество.

Современные двигатели – мощные и надежные, а отказ двигателя − событие крайне редкое. Создаются двигатели с таким расчетом, что даже если откажет один мотор, самолет должен безопасно продолжить взлет, набрать высоту и совершить посадку.

В коммерческой авиации немаловажную роль играет и финансовая мотивация. Двигатели составляют 20-25% стоимости самолета. Чем больше двигателей на самолете, тем выше его стоимость, больше затрат на обслуживание и ремонт. Кроме того, очевидно, что четыре двигателя будут «съедать» больше топлива, чем два.

Военная авиация

Так получилось, что все стоящие сегодня на вооружении российской армии истребители оснащены двумя двигателями. Двухдвигательная схема, сложившаяся в 1970-е с появлением семейств Су-27 и МиГ-29, была закреплена как основная в 1990-е годы. При этом однодвигательные истребители, такие как Су-17, МиГ-23, МиГ-27, МиГ-21, тогда преобладали над двухдвигательными.

Одна из причин ставки на два мотора заключалась в том, что истребительная авиация развивалась, появлялось новое оборудование, самолеты становились тяжелее, а нового, более мощного двигателя создано не было. Чтобы оснастить самолет всем современным оборудованием и не потерять при этом в боевой нагрузке, в реалиях 1990-х годов требовалось два двигателя. Кроме того, в это время российский ОПК во многом держался на плаву благодаря экспортным заказам, а иностранные партнеры хотели именно двухдвигательные истребители.

Интересно, что американцы от однодвигательной компоновки не отказывались никогда. В частности, разработанный в 1974 году легкий истребитель четвертого поколения F-16 стал одним из самых массовых в мире. А в 2006 году впервые поднялся в воздух оснащенный одним мотором F-35 Lightning II − многофункциональный истребитель-бомбардировщик пятого поколения. На настоящий момент их выпущено около 1000 штук.

Вернуться к однодвигательной схеме решили и российские авиаконструкторы из ОКБ Сухого, в 2021 году представившие легкий тактический самолет Су-75 Checkmate. Идея создания одномоторника возникла после изучения боевых действий российской авиации в Сирии. Анализ показал, что для выполнения большинства задач возможности тяжелых двухдвигательных самолетов избыточны. И тогда в инициативном порядке ОКБ Сухого в составе Объединенной авиастроительной корпорации начало разработку новой машины.

Checkmate будет иметь высокую степень унификации с двухмоторным «братом» Су-57. В соревновании с зарубежными аналогами новый «Су» будет выгодно – в два-три раза – выделяться ценой и превосходить конкурентов по ряду других параметров.

И у двухдвигательной, и у однодвигательной схемы есть свои плюсы и минусы. В целом однодвигательные истребители дешевле и экономичнее с точки зрения обслуживания и эксплуатации. Они меньше по габаритам. Особенно практично применять их для подготовки пилотов и в случаях, когда летать нужно часто. Есть свои преимущества у однодвигательных истребителей и в боевой обстановке.

Источник: ГК «Ростех»