Чтобы обеспечить должный технический уровень «четырехсотки», впервые в СССР была разработана и реализована комплексно-целевая программа (КЦП), предусматривавшая улучшение всех составляющих эффективности самолета: аэродинамических характеристик, показателей прочности и ресурса, весового совершенства, удельных характеристик силовой установки, функциональных возможностей систем и оборудования, трудоемкости техобслуживания и ремонта и др. Принятие КЦП-124 не только сыграло решающую роль в создании «Руслана», но и дало мощный толчок развитию авиапромышленности. Новые задачи были поставлены перед двигателистами, разработчиками электроники, металлургами, создателями станочного оборудования и, конечно же, перед учеными ЦАГИ и других отраслевых институтов. С целью поиска оптимального сочетания параметров с помощью вычислительной техники было проанализировано 540 возможных компоновок самолета, в аэродинамических трубах продуто 185 различных моделей, в т. ч. 36 вариантов крыльев. Большой скачок был сделан в области технологии: разработаны уникальные прессованные панели крыла длиной до 28 м, крупногабаритные панели фюзеляжа, новые конструкционные материалы с повышенными свойствами, в т. ч. полимерные композиционные, создан высокоресурсный крепеж. В результате принятых мер крейсерское аэродинамическое качество самолета увеличилось на 20%, весовая отдача – на 10-15%, на столько же снизился удельный расход топлива двигателями, точность навигации возросла в 4 раза, а трудоемкости различных видов техобслуживания в сравнении с Ан-22 и Ил-76 сократились от 2 до 5 раз!
«В реализации КЦП-124 участвовали многие десятки предприятий и организаций, принадлежавших различным министерствам и ведомствам, – рассказывает начальник отдела перспективного проектирования АНТК О. Я. Шматко. – Для управления этой сложнейшей кооперацией были созданы Центральный координационный совет, включавший несколько секций по направлениям, а также Совет главных конструкторов, причем на их заседаниях рассматривались не только оперативные вопросы создания АН-124, но и возникавшие научно-технические проблемы. В целом управление как на межведомственном уровне, так и на фирме строилось на принципе ответственности за конечный результат. Координация работ по программе и принятие решений по ключевым проблемам выполнялись П. В. Балабуевым, а общее руководство работой осуществлял сам Олег Константинович».
Хотя над АН-124 работала – без преувеличения – вся страна, но наиболее трудные и ответственные решения принимались все же в ОКБ. «Головная фирма на то, видимо, и головная, чтобы всю полноту ответственности брать на себя», – подчеркивал заместитель главного конструктора по системам самолета Н. П. Смирнов. «Создание гигантов – дело непростое, – говорил Николай Петрович. – И не потому, что работает закон «квадрат-куба»*, а потому, что растет ответственность. Гигант с грузом – это многие миллионы в небе. Требуется новый подход к оценке надежности техники. Отсюда вывод: коллектив, создающий крупнейшие в мире самолеты, должен обладать самой высокой надежностью (дисциплиной, ответственностью, исполнительностью, грамотностью и т. д.). На такой уровень вывел нас Антонов…».
Одним из ключевых моментов, обеспечивших достижение желаемых характеристик при переходе от «200» к «400», стало применение крыла, скомпонованного на основе суперкритических профилей. Это был первый подобный опыт в СССР, и сопровождался он напряженной борьбой мнений. «Обычно стреловидные крылья мы вынуждены делать тонкими. Применение суперкритического профиля давало возможность сделать его толстым, с большой строительной высотой, а аэродинамическое сопротивление крыла не увеличилось, – объясняет достоинства нового крыла ведущий конструктор АН-124 В. И. Толмачев. – Конструкция такого крыла при прочих равных условиях получается легче и технологичнее в изготовлении, чем у тонкого. Образовавшееся внутреннее пространство позволило разместить значительный запас топлива». В то же время суперкритика таила в себе большой технический риск и выдвигала ряд новых требований к бортовым системам. После тщательного анализа ведущие ученые, а также большинство аэродинамиков ОКБ сошлись во мнении,
Натурный макет «изделия 200», 1973 г.
«Article 200" full-scale mockup
Ракетная установка на стенде погрузки-выгрузки
Missile plant at load-unload bench
Ил-76-летающая лаборатория для отработки двигателя Д-18Т
Ил-76 flying laboratory for/!- 1ST engine training
что крыло Ан-124 должно остаться классическим. И только небольшая группа специалистов фирмы, состоявшая из 10-12 человек, настойчиво доказывала необходимость применения новой профилировки. В этой сложной ситуации Генеральный конструктор сделал единоличный и, как показало время, абсолютно правильный выбор в пользу крыла нового типа. Он сам начертил его, сам сделал первые расчеты. Да и вообще при переходе от «200» к «400» Антонов много «прикладывал руку» к различным агрегатам самолета, облагораживая их формы и добиваясь той гармонии, которая отличает внешний вид «Руслана».
Чтобы в полной мере реализовать преимущества, открываемые применением суперкритического крыла, была необходима продольная компоновка самолета с малыми запасами статической устойчивости. А чтобы АН-124 при этом нормально летал, потребовалось оснащение его электродистанционной системой управления (ЭДСУ) с рядом аналоговых вычислительных устройств, что на самолете неманевренного класса было сделано впервые. Другой причиной использования ЭДСУ стали большие размеры самолета и, соответственно, большие деформации планера под воздействием внешних нагрузок или в результате тепловых расширений. Применение традиционной системы управления, в которой командное усилие передается к исполнительному устройству с помощью тросов или жестких тяг, при таких деформациях оказалось очень проблематичным. Да и весила такая система недопустимо много.
* При увеличении линейных размеров любой конструкции ее прочность возрастает пропорционально квадрату коэффициента увеличения, а масса – кубу.
Окончательная сборка опытного АН- 124 (сер. № 01 -01)
Final assembly of the АН-124 test aircraft (production № 01-01)
О. К. Антонов разбивает бутылку шампанского о водило первого АН- 124 перед торжественной выкаткой машины
О. К. Antonov is breaking a bottle of champagne upon towbar of the first AH-124 before solemn aircraft's roll-out
AH- 124 № 01 -01 сразу после выкатки буксируется на стоянку
Right after roll-out the АН-124 №01-01 is being towed to the airpark
Использование ЭДСУ позволило облегчить самолет за счет снижения нагрузок на крыло и оперение на 3,7 т, а за счет отказа от весовой балансировки рулевых поверхностей – еще на 3 т. При этом функция подавления флаттера была возложена на рулевые приводы и контролировалась ЭДСУ. Более того, в новую систему управления удалось органично включить автоматическую систему улучшения устойчивости, исключившую нежелательные особенности пилотирования самолета на больших углах атаки, а также ограничитель предельных режимов полета.