Antonov An-3 (‘Colt’)

Typ:  pokročilá modifikace lehkého víceúčelového letounu typu An-2 (Colt)

Určení:  doprava osob na místních linkách, přeprava nákladu, kultivace zemědělských ploch chemickým postřikem a shoz výsadku

Odlišnosti od letounu An-2 (Colt):

- instalace silnějšího, menšího, lehčího a méně hlučného 1 375 hp turbovrtulového motoru typu TVD-20 v přední části trupu nové konstrukce na místo 1 000 hp pístového motoru typu AŠ-62IR. Přední část trupu tohoto modelu v oblasti před pilotní kabinou má znatelně větší délku a štíhlý ogivální (a nikoliv robustní válcovitý) profil. Na hřbetu přední části trupu tohoto modelu, přímo před překrytem pilotní kabiny, se nachází oválný lapač chladícího vzduchu, který je kryt sítem. Z boků přední části trupu tohoto modelu, přímo za vrtulovým kuželem, vystupuje jeden pár výfukových trubek. Přímo pod vrtulovým kuželem se zase nachází široký kapsovitý lapač vzduchu olejového chladiče.

- instalace třílisté vrtule typu AV-17 s reduktorem otáček typu R-17 na místo čtyřlisté vrtule typu V-509-A7

- modifikovaná pilotní kabina. Pilotní kabina tohoto modelu je klimatizovaná a hermeticky oddělena od nákladového prostoru. Kromě toho je opatřena novým přístrojovým vybavením, zjednodušeným překrytem a vlastními vstupními dveřmi (s kulatým okénkem). Ty se nacházejí na levoboku trupu, přímo nad kořenem náběžné hrany dolního křídla. Posledně uvedené si přitom vyžádalo zvětšit délku trupu v oblasti mezi křídly a překrytem pilotní kabiny o 370 mm.

- instalace nové svislé ocasní plochy (SOP) s větší hloubkou a plochou

- instalace modifikované výškovky s rohovými odlehčovacími ploškami

- nový palivový systém

- nová elektroinstalace

Historie:  S myšlenkou turbovrtulové modifikace jednomotorového pístového víceúčelového dvouplošníku typu An-2 (Colt) si konstrukční tým O.K. Antoniova začal pohrávat již v 50. letech, tedy krátce poté, co byl tento stroj zaveden do výrobního programu závodu č.473 z Kyjeva. Záměna pístového motoru turbovrtulových by totiž sebou přinesla nejen zlepšení letových výkonů, ale též snížení spotřeby paliva. Posledně uvedené spolu se skutečností, že turbovrtulový motor spaluje letecký petrolej, který je levnější než letecký benzín, by přitom vedlo k nemalému snížení provozních nákladů. Vzhledem k nedostupnosti vhodné turbovrtulové pohonné jednotky domácí konstrukce se konstrukční tým O.K. Antonova do projektových prací na toto téma nakonec pustil až v červnu roku 1967. Turbovrtulová modifikace letounu typu An-2 (Colt) vešla ve známost jako An-3 a počítala s 1 250 hp motorem typu TVD-10A z dílny OMKB V.A Glušenkova, který vycházel z „vrtulníkového“ turbohřídelového motoru typu GTD-3. Projekt letounu typu An-3, který měl primárně plnit poslání zemědělského stroje, sice obdržel kladné hodnocení ze strany odborníků institutů CAGI (Centrální institut aero- a hydrodynamiky) a PANCh (Vědecko-výzkumný institut pro aplikaci letecké techniky v národním hospodářství), sekce institutu GosNII GA (Státní zkušební institut Civilního letectva), zelenou ze strany ministerstva ale neobdržel. Ministerští úředníci totiž jeho pohonnou jednotku v podobě turbovrtulového motoru typu TVD-10A shledali za zastaralou. Kromě toho nebyli projektu letounu typu An-3 příliš nakloněni, neboť vzešel z iniciativy OKB O.K. Antonova a nikoli z oficiálního zadání. Konstrukční tým O.K. Antonova se ale nevzdal a na počátku 70. let projekt letounu typu An-3 přepracoval pro 1 500 hp turbovrtulový motor typu TV2-117S z dílny S.P. Izotova, který nebyl ničím jiným, než modifikací „vrtulníkového“ turbohřídelového motoru typu TV2-117. Kromě toho pro zmíněný stroj navrhl zcela nový trup s vyvýšeným hřbetem v oblasti za pilotní kabinou, který byl zakončen hranatou SOP nepodobou SOP letounu typu An-2M (Colt), tříbodový podvozek příďového typu a dvouplošné křídlo se zvětšeným rozpětím (o 4,38 m v případě horní plochy, resp. o 2 m v případě dolní plochy). Protože byl motor TV2-117S značně těžký, Antonovův konstrukční tým jej umístil pod podlahu pilotní kabiny, která byla nyní řešena jako jednomístná a nacházela se přímo před křídlem. To přitom umožnilo výrazně zkrátit trup v oblasti před překrytem pilotní kabiny, což vedlo ke znatelnému zlepšení výhledu z pilotní kabiny. Lapače vzduchu se nyní nacházely na bocích trupu, přímo pod kořeny horního křídla, a byly opatřeny prachovými filtry. Pilotní kabina takto modifikovaného letounu typu An-3 nebyla přístupná z nákladového prostoru ale z levoboku trupu. Kromě toho byla řešena jako přetlaková a klimatizovaná. Nákladový prostor letounu typu An-3 nyní postrádal okénka. Celá zadní část trupu tohoto stroje byla navíc zhotovena, s přihlédnutím na vysoce korozivní účinky chemikálií, ze sklolaminátu. To přitom sebou přineslo nejen vyšší provozní životnost, ale též úsporu hmotnosti o nějakých 230 kg. V této projektové podobě měl tedy letoun typu An-3 s letounem typu An-2 (Colt) společného jen velmi málo. V roce 1970 OKB O.K. Antonova takto radikálně přepracovaný projekt letounu typu An-3 přihlásila, spolu s projektem zemědělské modifikace dvoumotorového turbovrtulového letounu typu An-14M, do konkurzu na nový zemědělský letoun, který vyhlásilo MAP (Ministerstvo leteckého průmyslu) a MGA (Ministerstvo civilního letectví). K posouzení byl přitom tehdy MGA a MAP předložen též projekt zemědělského dvouplošníku typu I-711 z dílny R.A. Izmajova, který počítal s proudovým motorem typu Al-25, a projekt zemědělského letounu typu M-14S polské značky PZL, jehož pohon měl zase obstarávat motor typu TVD-10A. Protože letouny z dílny O.K. Antonova a PZL počítaly s pohonnými jednotkami, které se tehdy stále ještě nacházely ve stádiu vývoje, s oficiální zelenou se nakonec setkal, v únoru roku 1970, poněkud nekonvenčně řešený proudový typ I-711 z dílny R.A. Izmajova. Zmíněný stroj byl přitom vyráběn, v letech 1973 až 1981, polským závodem PZL Mielec pod označením M-15. Protože se motor typu TV2-117S nedočkal sériové výroby, následně se do středu pozornosti O.K. Antonova dostal 850 hp motor typu GTD-850. Zmíněný motor se tehdy jevil jako perspektivní, neboť s ním počítaly též letouny typu An-28 (Cash A) a L-410 a vrtulníky typu Mi-2 (Hoplite). Protože měl ale nedostatečný výkon, do přídě letounu typu An-3 měl být vestavěn v počtu dvou exemplářů. Zmíněné motory měly být opatřeny společným reduktorem, za jehož pomoci měly roztáčet jednu vrtuli. Protože se motor typu GTD-850 nakonec nedočkal sériové výroby, ani projekt takto modifikovaného letounu typu An-3 neopustil rýsovací prkno. Mezitím se nicméně podařilo navýšit výkon motoru typu TVD-10A až na 1 375 hp. V září roku 1974 proto MAP a MGA pověřilo OKB O.K. Antonova zpracováním projektu zástavby této pohonné jednotky do draku letounu typu An-2 (Colt). Termín předání takto modifikovaného letounu typu An-2 (Colt) ke zkouškám byl přitom stanoven na rok 1975. Základem prototypu požadované modifikace letounu typu An-2 (Colt), která obdržela staronové označení An-3, se měl stát letoun An-2 (CCCP-26700) z produkce závodu WSK Mielec. Dodání zmíněného stroje OKB O.K. Antonova bylo oficiálně posvěceno výnosem z června roku 1975. Protože se mezitím dostala na pořad dne pomocná palubní energetická jednotka (APU) dopravního letounu typu Il-86 (Camber A), motor typu TVD-10A byl následně přetvořen v APU typu VSU-10 a v této podobě zaveden do výrobního programu závodu z Omska. Z tohoto důvodu letoun typu An-3 (Colt) zůstal opět bez pohonné jednotky. V prosinci roku 1977 byla nicméně OKB O.K. Antonova znovu oficiálně pověřena stavbou prototypu letounu typu An-3 (Colt). Termín odevzdání tohoto stroje ke zkouškám byl přitom stanoven na rok 1978. Nakonec ale nebylo naplněno ani to. Jedním z důvodů toho bylo zahájení dodávek polských proudových zemědělských dvouplošníků typu M-15. Kromě toho tehdy začaly na MAP opět převládat názory, že je motor typu TVD-10A již zastaralý, byť z hlediska spotřeby paliva a hmotnosti nikterak nezaostával za úspěšným turbovrtulovým motorem typu PT6 kanadské značky Pratt & Whitney Canada. Aby toho nebylo málo, tak výrobní závod z Omska tehdy neměl dostatek kapacit ani pro stavu prototypu zmíněného motoru. Antonovovi se nicméně podařilo vyjednat stavbu prototypu motoru typu TVD-10A, který byl mezitím přeznačen na TVD-20, přímo v konstrukční kanceláři OMKB. V OMKB byl přitom zhotoven i příslušný testovací stend. Teprve až poté se mohly rozeběhnout práce na typu An-3 (Colt) naplno. Krátce nato padlo rozhodnutí, aby byl letoun An-2 (CCCP-26700), který se měl stát základem prototypu turbovrtulového modelu An-3 (Colt), nejprve otestován v původně podobě. Výsledky získané v průběhu zkoušek letounu An-2 (CCCP-26700) měly pak být použity k porovnání s výsledky zkoušek toho samého letounu po přestavbě na turbovrtulový model An-3 (Colt). Zmíněné zkoušky byly přitom realizovány v prosinci roku 1979 v Turkmenistánu, v okolí Ashabadu. Zpět do Kyjeva se letoun An-2 (CCCP-26700) navrátil před koncem toho samého roku. Protože byla prototypová dílna OKB O.K. Antonova tehdy plně vytížena kompletací prototypu obřího transportního letounu typu An-124 (Condor A), přestavbou na prototyp modelu An-3 letoun An-2 (CCCP-26700) nakonec prošel na zkušební letecké základně Kyjev-Gostomel. Konverzi zmíněného stroje na prototyp modelu An-3 (Colt), který obdržel novou registraci CCCP-37901, se podařilo završit na počátku února roku 1980. V souvislosti instalací turbovrtulového motoru typu TDV-20, který roztáčel třílistou vrtuli typu AV-17, na místo pístového motoru typu AŠ-82IR zmíněný stroj obdržel novou motorovou kapotu s větší délkou, ogiválním profilem, oválným lapačem vzduchu na hřbetu, přímo před překrytem pilotní kabiny, dvojicí výfukových trubic po stranách, přímo za vrtulovým kuželem, a jedním lapačem olejového chladiče na břichu. Lapač vzduchu pohonné jednotky přitom nebyl umístěn na hřbet náhodou. Tato pozice totiž významně omezovala nasávání prachu a písku z VPD motorem. Změny se ale dotkly též pilotní kabiny. Pilotní kabina prototypu An-3 (CCCP-37901) byla, stejně jako pilotní kabina letounu typu An-2M (Colt), jednomístná a hermeticky oddělená od nákladového prostoru, aby do ní nemohly vnikat výpary chemikálií. Do pilotní kabiny tohoto stroje se vstupovalo dvířky, která se nacházela na levoboku. Jejich zavedení se ale neobešlo bez prodloužení trupu v oblasti mezi křídly a překrytem pilotní kabiny o 370 mm. Pilotní kabina prototypu An-3 (CCCP-37901) byla navíc opatřena klimatizačním systémem. Naproti tomu pilotní kabina letounu typu An-2 (Colt) měla pouze jednoduchou ventilaci, za jejíž pomoci bylo možné snížit teplotu o nějakých 4 až 5 °C, což bylo ale v letním období málo. Změny se ale dotkly též palubního vybavení. Do pilotní kabiny prototypu An-3 (CCCP-37901) se nicméně nepodařilo vnést všechny plánované úpravy. Hlavní náplní pozemních zkoušek tohoto stroje bylo ověření činnosti pohonné jednotky, která tehdy nevzbuzovala velkou důvěru. Den před zahájením letových zkoušek bylo uskutečněno několik jízd po VPD. Jejich součástí se staly též krátké skoky do výšky 2 m. Do oblak se prototyp An-3 (CCCP-37901) napoprvé vydal dne 13. května 1980. Letové zkoušky zmíněného stroje zpočátku probíhaly hladce. Problémy se objevily až při zkouškách zemědělského vybavení. Zařízení pro rozptylování chemikálií prototypu An-3 (CCCP-37901) totiž využívalo vzduch, který byl odebírán od kompresoru motoru. A zapnutí zmíněného rozptylovacího zařízení vedlo k poklesu výkonu motoru o celých 10 %. Díky tomu byl prototyp An-3 (CCCP-37901) při letu ve výšce mezi 3 a 5 m se zapnutým rozptylovacím zařízením poněkud „podmotorován“. Z tohoto důvodu bylo nezbytné se vrátit k méně progresivnímu způsobu pohonu rozptylovacího zařízení v podobě malé turbíny s vrtulkou. V prosinci roku 1981 byl prototyp An-3 (CCCP-37901) přelétnut na letiště Slavnoe, nacházející se na Krymu. Zde tento stroj prošel závěrečnou fází závodních zkoušek. Zpět do Kyjeva byl prototyp An-3 (CCCP-37901) přepraven nákladním letounem typu An-22 (Cock), neboť jeho pohonné jednotce mezitím vypršela technická životnost. Tímto byly závodní zkoušky letounu typu An-3 (Colt) prohlášeny za ukončené. Prototyp An-3 (CCCP-37901) z hlediska výkonnostních charakteristik splnil všechna očekávání jeho tvůrců. Motor typu TVD-20 byl navíc v porovnání s motorem typu AŠ-82IR nejen výkonnější a ekonomičtější, ale též menší a lehčí. Kromě toho nevyvozoval tak velké vibrace a hluk. Záměna motoru typu AŠ-82IR motorem typu TVD-20 ale vedla též k redukci délky rozjezdu při vzletu o 25% a délky dojezdu při přistání o 50%. V průběhu závodních zkoušek ale vyšlo též najevo, že má letoun při rychlostech mezi 130 a 150 km/h nedostatečnou stabilitu a ovladatelnost. To ale nebylo považováno za překážku k předání ke státním zkouškám. Před předáním ke státním zkouškám bylo však prototyp An-3 (CCCP-37901) nezbytné vybavit novým motorem majícím technickou životnost nejméně 50 hodin. A takový exemplář motoru typu TVD-20 tehdy nebyl k dispozici. Celý program An-3 (Colt) se navíc netěšil podpoře ze strany MAP a MGA. Aby toho nebylo málo, tak tento stroj počítal s motorem, který se nevyráběl a který nebylo kde vyrábět, neboť byl závod OMP z Omska tehdy značně vytížen produkcí motorů pro bojové letouny. Konstrukční kancelář OMKB a závod OMP zvýšením technické životnosti a zřízením výrobní linky motoru typu TVD-20 MAP oficiálně pověřilo teprve až v květnu roku 1984. K tomu přitom napomohla účast prototypu An-3 (CCCP-37901) na prezentaci letecké techniky, která byla uspořádána v Krasnodaru pro tehdejšího sovětského vůdce M.S. Gorbačova. Požadavky zmíněného nařízení ale nakonec nebyly naplněny. Rok nato se nové vedení OKB O.K. Antonova rozhodlo, že letounu typu An-3 (Colt) udělá reklamu tím, že s prototypem tohoto stroje vykoná rekordní lety v rámci XXVII. sjezdu KPSS. Zmíněný úmysl se přitom setkal se souhlasem ze strany MAP. Dne 12. prosince 1985 tak prototyp An-3 (CCCP-37901) vynesl do výšky 2 000 m náklad o hmotnosti 2 583 kg. Den nato se s tímto strojem podařilo dosáhnout výšky 6 150 m s nákladem o hmotnosti 2 375 kg na palubě. Zmíněné lety přitom prototypu An-3 (CCCP-37901) přinesly zápis hned šesti světových rekordů, které byly uznány mezinárodní organizací FAI. Ke změně postoje MAP a MGA k typu An-3 (Colt) ale nenapomohl ani tento úspěch. I přesto se v roce 1986 státní zkoušky tohoto stroje nakonec přeci jenom rozeběhly. První etapa státních zkoušek prototypu An-3 (CCCP-37901) byla realizována mezi dubnem a srpnem roku 1986 v okolí Moskvy a Kyjeva a její náplní se stalo prověření stability, ovladatelnosti, výkonnostních charakteristik, vzletových a přistávacích charakteristik a činnosti některých palubních systémů. V průběhu první etapy státních zkoušek bylo uskutečněno celkem 95 letů s celkovou délkou trvání 63 h a 30 min. První etapa státních zkoušek prototypu An-3 (CCCP-37901) se neobešla bez obtíží. S kritikou se konkrétně setkala nedostatečná cestovní stabilita, ovladatelnost při přistání v konfiguraci s aerodynamickým těžištěm v přední přípustné pozici a nedostatečná účinnost směrovky při vzletu za podmínek bočního větru. Následně byla proto zvětšena plocha kýlu SOP, modifikována směrovka instalací vyvažovací plošky, upraven systém řízení a instalovány výškovky s rohovou odlehčovací ploškou. Předtím, než byl prototyp An-3 (CCCP-37901) předán k druhé etapě státních zkoušek, kromě všech výše uvedených úprav obdržel též nový motor se zvýšenou technickou životností na 150 h. Druhá etapa státních zkoušek prototypu An-3 (CCCP-37901) se rozeběhla v prvním čtvrtletí roku 1988 a byla završena ve druhém čtvrtletí roku 1989. V průběhu druhé etapy státních zkoušek, která byla realizována na letištích GosNII GA v Podmoskove a Krasnodaru, byla mimo jiné ověřena též činnost klimatizačního systému pilotní kabiny. Druhá etapa státních zkoušek letounu typu An-3 (Colt) byla završena kladným hodnocením, neboť prototyp tohoto stroje splňoval všechny požadavky kladené moderní zemědělský letoun. Mezitím ale byla uzavřena smlouva mezi MAP a polským Ministerstvem metalurgického a strojírenského průmyslu o založení společné sovětsko-polské konstrukční skupiny pro vývoj nového zemědělského letounu. Zmíněný letoun měl přitom splňovat technické zadání vypsané MGA a Gosagropromem. Tomu v roce 1988 následovalo zasedání, jehož cílem bylo posouzení, zda letoun typu An-3 (Colt) splňuje požadavky zmíněného technického zadání. Provozní možnosti tohoto stroje byly přitom shledány jako vyhovující, stejně jako komfort, který poskytovala jeho pilotní kabina. Naproti tomu motor typu TVD-20 se setkal s kritikou, neboť nesplňoval tehdejší požadavky na technickou životnost a spotřebu paliva. Jeho dopracování do podoby splňující požadavky kladené na motor této kategorie bylo navíc shledáno jako příliš nákladné. Z tohoto důvodu byl doporučen vývoj zemědělského letounu kvalitativně nové konstrukce. Jeho pohon měl přitom obstarávat vyvíjený turbovrtulový motor typu TVD-1500S z dílny Rybinské KB. Současně bylo OKB O.K. Antonova doporučeno prostudovat možnost zástavby zmíněného motoru do přídě trupu letounu typu An-3 (Colt). Tehdejší plány počítaly s tím, že budou letouny řady An-2 (Colt) na model An-3 (Colt) v provedení s motorem typu TVD-1500S „upgradovány“ od roku 1991 v prostorách závodu Aviaremont. Mezitím, v lednu roku 1989, byly zahájeny práce na projektu nového sovětsko-polského zemědělského letounu. Zmíněný stroj vešel ve známost jako M-K-1 (Mielec-Kiev-1) a svým celkovým vzezřením se podobal polskému typu M-18 Dromader nebo americkému typu Air Tractor. Práce na projektu tohoto letounu ale již v roce 1991 zastavil rozpad východního bloku spolu s problémy ekonomického rázu. Za své přitom vzaly i plány, které počítaly s modernizací letounů řady An-2 (Colt) na úroveň An-3 (Colt) v prostorách závodu Aviaremont. Provoz prototypu An-3 (CCCP-37901) byl zastaven v roce 1989.

Verze:  -

Vyrobeno:  jeden prototyp (vznikl konverzí sériového An-3)

Uživateléžádní

 

 

 

Posádka:    jeden pilot

Pohon:       jeden turbovrtulový motor typu Glušenkov TVD-20 s max. výkonem 1 375 hp

Kapacita:   nádrž s chemickým postřikem, přepravovaná uvnitř nákladové kabiny s rozměry 4,21 m x 1,65 x 1,85 m

 

 

TTD:     
Rozpětí křídla: 18,18 m 
Délka:   13,65 m
Výška: 5,00 m
Prázdná hmotnost: ?
Max. vzletová hmotnost: 5 800 kg
Max. rychlost: 230 km/h
Praktický dostup:   ?
Max. dolet:    1 140 km

 

 

Poslední úpravy provedeny dne: 3.5.2018