Variante der Yakovlev Yak-40
Yakovlev Yak-40 STR-40DT
Technologiedemonstrator des Sibirischen Aeronautischen Forschungsinstituts (SibNIA), gebaut auf der eigenen zweimotorigen Yak-40 (Kennzeichen 87216): zwei Garrett-TFE731-5BR-Mantelstromtriebwerke, ein Hilfstriebwerk anstelle des mittleren Triebwerks und ein neuer Flügel ganz aus Verbundwerkstoff mit größerer Spannweite und kleinerer Fläche, mit Winglets. Er flog erstmals am 4. Dezember 2018 in Nowosibirsk; das Programm wurde im Juli 2019 abgeschlossen.
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- 4. Dezember 2018
- Erstflug
- 1
- Gebaute Exemplare
Geschichte
Von der Neumotorisierung zum Ministeriumsauftrag
Die STR-40DT begann ihr Leben nicht als neues Flugzeug, sondern als zweite Stufe einer Arbeit, die das Sibirische Aeronautische Forschungsinstitut S. A. Tschaplygin (SibNIA) in Nowosibirsk 2012 aus eigener Initiative begonnen hatte: die Neumotorisierung des Dreistrahlers Yak-40. Das Institut rechnete damit, dass mehr als hundert Yak-40 noch mindestens zehn Jahre Zellenlebensdauer hatten, und wollte wiederholen, was es mit dem Doppeldecker An-2 in seiner Form TVS-2MS bereits getan hatte: zuerst die Triebwerke einer Flotte mit brauchbaren Zellen ersetzen und diese Erfahrung dann für einen Technologiedemonstrator nutzen. Es nahm die Zelle 40-04, 1975 im Werk Saratow gebaut, und machte daraus ein fliegendes Labor mit dem Kennzeichen 87216. Mit einem TFE731-3 und zwei AI-25 flog es am 8. Dezember 2012; mit zwei TFE731-3 und dem mittleren AI-25 am 20. Mai 2013; und am 29. November 2016 hob es als Zweimotorige ab, mit TFE731-5BR-Triebwerken mit je 2.154 kgf und dem dritten Triebwerk ersetzt durch ein Hilfstriebwerk. Diese Konfiguration, die Yak-40MS, ist die unmittelbare Grundlage der STR-40DT. Das Konstruktionsbüro Jakowlew hielt sich heraus: Laut SibNIA ließ es deutlich erkennen, dass es kein Interesse hatte, an dem Flugzeug zu arbeiten.
Inzwischen hatte das Ministerium für Industrie und Handel das Institut im Rahmen des föderalen Programms für die Zivilluftfahrt beauftragt, Flugzeuge für Lokal- und Regionalstrecken zu untersuchen: ein Vertrag über 889 Millionen Rubel für 2013–2014 und ein weiterer über 440 Millionen im Jahr 2015. Daraus ging der Vorentwurf des LMS-19 hervor, des „leichten Mehrzweckflugzeugs“ mit 19 bis 32 Sitzen und einer Zelle ganz aus Verbundwerkstoff, aber von der Yak-40 abgeleitet. Ab 2017 finanzierte das Ministerium ein neues Forschungs- und Entwicklungsprojekt im Wert von mehr als 675 Millionen Rubel, um Technologien für eine künftige Plattform leichter Flugzeuge für Lokalfluggesellschaften zu integrieren. In diesem Rahmen erhielt die Zweimotorige ihre neue Bezeichnung: STR-40DT, „Strahlflugzeug 40, Technologiedemonstrator“.
Ein Verbundflügel für schnelles Fliegen
Das erklärte Ziel war, die Verbundbauweisen, die SibNIA für den Doppeldecker TVS-2DTS entwickelt hatte, auf ein Strahlflugzeug zu übertragen, das mit 600–700 km/h fliegt, und zu zeigen, dass sie, in den Worten des Instituts, die Produktivität eines neuen Flugzeugs um das Zwei- bis Dreifache steigern und seine Herstellungskosten halbieren können. 2018 wurde der Metallflügel der Yak-40 komplett durch einen verlängerten Flügel ganz aus Verbundwerkstoff ersetzt, mit größerer Spannweite und kleinerer Fläche und mit Winglets an den Enden: das Gegenteil dessen, was ein Kurzstartflugzeug will, und genau das, was ein schneller, sparsamer Reiseflieger braucht. Der Rumpf blieb der ursprüngliche. Die Triebwerke waren zwei Garrett TFE731-5BR mit jeweils mehr als 2.100 kgf, nach einer Überholung beschafft; im mittleren Triebwerksraum saß ein Hilfstriebwerk Garrett 3092 mit einem 9-kVA-Generator, das die Systeme am Boden versorgte und elektrisches statt pneumatisches Anlassen der Triebwerke ermöglichte.
Der Zeitplan verschob sich. Der Erstflug war für Ende 2017 angekündigt worden; im April jenes Jahres kündigte der wissenschaftliche Leiter von SibNIA, Alexei Serjosnow, außerdem Pläne an, einen Verbundrumpf zu bauen, der zu einem Prototyp ganz aus Verbundwerkstoff führen sollte, und am 7. Juni 2018 wiederholte er, dass der Demonstrator noch vor Jahresende gezeigt werde. Er bot ihn für den russischen Norden an, mit großer Reichweite und Wartungskosten von höchstens 250 Dollar pro Flugstunde.
Dezember 2018
Am 4. Dezember 2018 hob die STR-40DT erstmals in Jelzowka ab, dem Flugplatz des Flugzeugwerks Tschkalow in Nowosibirsk. Geflogen wurde sie von einer Besatzung unter der Leitung von Igor Moseikin, dem Leiter des Luftfahrt-Zulassungszentrums von SibNIA, und auf RussianPlanes.net veröffentlichte Fotos des Fluges waren der erste öffentliche Beleg. Die neue Testphase suchte zusätzliche Daten, Statistiken und die Verfeinerung der Verbundbauweisen im Flügel eines leichten Strahlflugzeugs.
Im Juli 2019 erklärte SibNIA die Arbeiten für abgeschlossen. Laut dem Institut hoben zwei Triebwerke statt drei und der Verbundflügel die Reisegeschwindigkeit auf 700 km/h gegenüber 500 km/h bei der Yak-40 und senkten den Kraftstoffverbrauch auf 560–590 kg pro Stunde gegenüber 1.150; der fliegende Prototyp erfüllte die Anforderungen des Ministeriumsprogramms. Es wurde nur ein Exemplar gebaut.
Das Flugzeug, das nie kam
Die STR-40DT sollte einem Flugzeug mit 19 Sitzen vorausgehen, erweiterbar auf 32, vollständig aus Verbundwerkstoffen gebaut (Rumpf, Flügel, Leitwerksflächen, Ruder, Türen und Bordtreppe), mit Glascockpit und nur dem von der Yak-40 übernommenen Fahrwerk. Auf dem Papier sollte es 3.200 kg befördern, gegenüber 2.720 kg bei der Yak-40 mit demselben Rumpf; 8.500 kg leer und 13.000 kg bei normaler Startmasse wiegen; mit 650–700 km/h reisen bei einer Reichweite von mehr als 4.000 km, einer Gipfelhöhe von 9.500–10.000 m, einer Startstrecke von 800 m und einer Landestrecke von 600 m; und SibNIA schrieb ihm einen um 15–20 % geringeren Kraftstoffverbrauch zu als der Dassault Falcon 900, einem Dreistrahler mit ähnlichen Triebwerken. Der projektierte Preis betrug 6–6,5 Millionen Dollar, und schon 2016 sprach Direktor Wladimir Barsuk von einer Version mit zwei AI-222-25 für 30–40 Sitze und 5.000 km. Die Entwicklung wurde 2019 ausgesetzt, wahrscheinlich weil das Ministerium stattdessen entschied, den tschechischen Turboprop L-410 in Russland bauen zu lassen.