Особенности конструкции
Выбранные параметры самолета Ил-96-300, особенно аэродинамические характеристики его крыла, позволяют с относительно небольшими затратами получать значительный экономический эффект при создании различных вариантов самолета Ил-96-300, отвечающих разнообразным требованиям эксплуатирующих организаций.
В конструкции Ил-96-300 были применены новые для своего времени сплавы и композиционные материалы, а в параметры самолёта, конструкцию планера, функциональные системы и бортовое оборудование внесены принципиальные нововведения, отличающие Ил-96-300 от других дальних самолетов, созданных в ОКБ им. С. В. Ильюшина. Это обеспечивает значительно большую дальность полета самолета и меньший минимальный расход топлива на пассажиро-километр.
Самолет выполнен по традиционной схеме свободнонесущего моноплана с низкорасположенным крылом площадью 350 м2, обычным хвостовым оперением и двигателями ПС-90А, установленными на пилонах под крылом. С целью снижения лобового сопротивления гондол двигателей, потерь тяги и, в конечном итоге, для уменьшения крейсерского удельного расхода топлива, гондолы двигателей Ил-96-300 имеют плавные, а не ступенчатые внешние обводы, характерные для гондол двигателей с большой степенью двухконтурности, которые устанавливались до этого на отечественных и зарубежных самолетах. И хотя выигрыш от гондол такой формы сравнительно невелик, он выражается весьма существенной экономией топлива при выполнении дальних полетов.
Конструкция фюзеляжа Ил-96-300 существенно изменена для повышения его надежности и обеспечения безопасности при повреждении, уменьшения скорости роста трещин, обеспечения заданного ресурса, снижения массы, улучшения качества наружной поверхности и технологичности конструкции при изготовлении в производстве.
На основе обширных исследовательских и экспериментальных работ для Ил-96-300 спроектировано крыло большого удлинения с суперкритическими профилями и с вертикальными законцовками, повышающими его аэродинамическое качество. Проведены значительные работы по улучшению местной аэродинамики. Повышению аэродинамического качества способствует также специальная программа выработки топлива, которая предусматривает его задержку в консольных баках, что обеспечивает полет на задних центровках и уменьшает балансировочное сопротивление самолета.
Проведена большая работа по оптимизации режимов Ил-96-300 при наборе высоты, крейсерском полете, снижении и заходе на посадку. Повышению топливной эффективности способствует и оптимальное согласование характеристик самолета и его функциональных систем с двигателем, в частности уменьшение отбора мощности и воздуха от двигателей, для чего, например, в системе кондиционирования применяется рециркуляция (повторное использование) воздуха в кабине.
Конструкция силового кессона крыла разработана с использованием монолитно-сборных панелей с высоким уровнем расчетных напряжений при обеспечении требуемой прочности, ресурса и живучести. Это достигнуто путем применения в конструкции панелей новых материалов как с повышенными характеристиками вязкости разрушений, малоцикловой усталости, с низкими скоростями роста трещин, так и высокопрочных, с повышенной прочностью на разрыв и хорошими усталостными характеристиками. Для сокращения числа продольных и поперечных стыков в конструкции планера самолета применяются длинномерные и широкие полуфабрикаты. Другой особенностью крыла самолета Ил-96-300 является большой объем применения сотовых конструкций. Из них изготавливаются носовая и хвостовая части крыла, створки отсеков шасси, различные элементы механизации крыла: воздушные тормоза, интерцепторы, элероны, часть закрылков.
Шасси самолета Ил-96-300 состоит из трех основных опор, расположенных сзади центра масс самолета, и передней опоры, расположенной в носовой части фюзеляжа. Применение на самолете трех основных опор с двенадцатью колесами вызвано необходимостью базирования самолета на аэродромах с искусственным покрытием.
Весовая эффективность самолёта обусловлена реализацией большого числа самых различных новшеств: более прочные металлические сплавы, неметаллические материалы (в том числе композиционные), усовершенствованные крепежные детали, длинномерные полуфабрикаты и многое другое. Решению задачи достижения минимальной массы также способствует применение активного управления - системы повышения ресурса и системы демпфирования упругих колебаний крыла.
Большое внимание уделялось также снижению массы функциональных систем, бортового оборудования и, особенно, комплектующих изделий. Это дает возможность значительно снизить массу самолета Ил-96-300, повысить уровни автоматизации и безопасности полета, эффективность эксплуатации.
Новый бортовой комплекс пилотажно-навигационного оборудования и система отображения информации обеспечивают экипажу из 3-х человек практически полную автоматизацию самолетовождения в сложных метеорологических условиях над любыми районами земного шара и выполнение автоматической посадки в условиях категории ICAO, а также значительно снижают утомляемость экипажа в длительных дальних полетах.
Система управления самолетом Ил-96-300 принципиально отличается от ранее применявшихся систем управления пассажирских самолетов. Главная особенность СУ Ил-96-300 - использование электродистанционного («по усилиям») способа передачи командных сигналов от поста управления к исполнительным механизмам, обеспечивающая автоматическую загрузку рычагов управления в совместной работе с механической проводкой управления. Электродистанционная система управления (ЭДСУ) используется при передачи сигналов в продольном и поперечном каналах системы управления рулями высоты, к внутренним элеронам и сблокированными с элеронами внутренним секциям интерцепторов. На случай отказа основной электродистанционной проводки в продольном канале имеется дублирующая механическая проводка.
Топливная система самолета Ил-96-300 выполнена раздельной для каждого из четырех двигателей: каждый двигатель питается топливом из расходного отсека своего бака. Расходные отсеки на протяжении всего полета заполнены топливом, что обеспечивает надежную подачу топлива в двигатели на всех режимах полета. Выработка топлива из консольных баков производится е задержкой для разгрузки крыла и увеличения критической скорости флаттера. Система работает автоматически, не требуя участия экипажа. При необходимости обеспечивается ручное управления топливной системой.
Для защиты передних кромок крыла и горизонтального оперения самолета Ил-96-300 от обледенения используется электроимпульсная противообледенительная система циклического действия.
Кроме безусловного обеспечения безопасности полетов, предоставления пассажирам высокого уровня комфорта, достижения требуемого уровня надежности конструкции планера, систем и агрегатов, снижения расхода топлива, большое внимание при создании самолета Ил-96-300 уделялось также и экологической чистоте самолета - снижению уровня шума от самолета на местности, уменьшению дымления двигателей и т. п. Благодаря применению двигателей ПС-90А с большой степенью двухконтурности, облицовке звукопоглощающими конструкциями воздухозаборников гондол двигателей и ряду других мероприятий уровень шума в контрольных точках на местности от самолета Ил-96-300 значительно ниже уровня шума, допускаемого требованиями ICAO.
Главной особенностью самолета Ил-96-300 с точки зрения его эксплуатационной технологичности является наличие более совершенных и развитых систем встроенного контроля, обнаружения и распознавания неисправностей при техническом обслуживании. Эти системы собирают информацию о работе бортовых функциональных систем и оборудования (вплоть до работы отдельных составляющих элементов) самолета в полете, регистрируют ее, и, в случае необходимости, могут выдать информацию об имевших место неисправностях или на индикаторы комплексной информационной системы сигнализации, или в виде распечаток. В результате, значительно сокращается объем технического обслуживания самолета и повышается эффективность технического обслуживания.
Сравнительно небольшая стояночная высота самолета позволяет выполнять большую часть операций по обслуживанию самолета Ил-96-300 без высоких стремянок, а рациональное размещение бортовых точек обеспечивает одновременное подключение всех средств наземного обслуживания. Для обслуживания и подготовки самолета Ил-96-300 к полету используются в основном средства аэродромного обслуживания общего применения.