Согласно ироничному высказыванию советского авиаконструктора Андрея Туполева «в самолете летает только двигатель, а все остальное ему мешает». Всем летательным аппаратам, за исключением аэростатов и планеров, для поступательного движения вперед требуется силовая установка. Отсюда следует, что авиационный двигатель является важнейшей частью конструкции самолета и вертолета, поэтому именно ему уделяется повышенное внимание со стороны как создателей воздушных судов, так и их эксплуатантов. При этом отечественное авиационное двигателестроение редко могло соперничать своей продукцией с лучшими мировыми образцами.
Жертвы импортных сердец
Наиболее важными проблемами, решение которых стараются найти разработчики современных гражданских воздушных судов, являются повышение экономичности и обеспечение экологических требований. Первая проблема напрямую связана с высокой стоимостью реактивного топлива. Считается, что после кризиса цены на сырую нефть опустились до приемлемого уровня, однако для уверенного развития воздушный транспорт должен стать более экономичным. Вторая проблема обусловливает наличие определенных границ, которые нельзя переходить в погоне за высоким к.п.д. силовых установок, – ведь дальнейшее увеличение температуры газа в тракте ТРДД приводит к обострению ситуации с вредными выбросами.
Всего четыре страны в мире обладают научно-техническим и промышленным потенциалом, позволяющим самостоятельно создавать авиационные двигатели любого типа и назначения: Россия, США, Великобритания и Франция. Использование принципов “двойных технологий” позволяет этим странам широко применять авиационные двигатели в качестве высокоэффективных источников механической, газодинамической и тепловой энергии в судостроении, энергетике, газоперекачке и других областях народного хозяйства.
Лидеры мирового авиационного двигателестроения – компании General Electric, Pratt&Whittney и SNECMA сегодня отнюдь не сидят без заказов. Напротив, их производственные линии загружены, и о ликвидации рабочих мест (в отличие от предприятий автомобилестроения) речь не идет. И все же, не желая уступить конкурентам в будущем, эти фирмы вкладывают значительные средства в проведение НИР и ОКР, нацеленных на создание новых, более совершенных авиационных двигателей.
Что ждет авиационный мир в ближайшее двадцатилетие: версия Boeing
Накануне открытия 48-й Парижской авиационно-космической выставки (15-21 июня 2009 г.) фирма Boeing опубликовала прогноз развития мирового рынка пассажирских и грузовых самолетов в 2009-2028 гг. Вице-президент отделения гражданских самолетов Рэнди Тинсет, отвечающий за маркетинговую политику, подчеркнул, что подобные прогнозы фирма составляет на протяжении последних 45 лет.
В частности, он сказал: “Наша авиационная промышленность неоднократно сталкивалась со значительными проблемами, среди которых три крупных глобальных мировых экономических кризиса, две войны в районе Персидского залива, финансовый кризис в странах Юго-Восточной Азии, эпидемия атипичной пневмонии, террористические акты в Нью-Йорке и Вашингтоне и т. д. Все это оказывало серьезное влияние на мировую систему воздушных перевозок. В настоящее время мы переживаем очередной глобальный финансово-экономический кризис, который заставил нас несколько пересмотреть тенденции развития мирового рынка воздушных перевозок на ближайшие 20 лет”.
В новом прогнозе отмечается, что если в течение предыдущих 30 лет объем пассажирских воздушных перевозок ежегодно увеличивался в среднем более чем на 5%, то в течение последующих 20 лет он станет возрастать более умеренными темпами (менее 4,9%). Быстрее других будут развиваться грузовые перевозки – их рост прогнозируется равным 5,4% в год.
Ежегодные темпы роста объема пассажирских перевозок в Азиатско-Тихоокеанском регионе (АТР) составят 6,9%, Латинской Америке – 6,4%, Европе – 3,4%, Северной Америке – 2,5%. Пассажирские перевозки на внутренних авиалиниях КНР будут ежегодно возрастать на 8,6%, в России и странах Центральной Азии – на 5,3%. Объем пассажирских авиаперевозок между Ближним Востоком и АТР станет ежегодно возрастать на 6,3%, между Европой и АТР – на 5,5%, между Европой и Африкой – на 5,4%, между Европой и Латинской Америкой – на 4,3%.
Исходя из этих предположений, были определены потребности в поставках новых пассажирских (региональных и магистральных) и грузовых самолетов в 2009-2028 гг. Специалисты фирмы Boeing полагают, что в течение ближайших 20 лет может быть поставлено 29 000 самолетов общей стоимостью $3,22 трлн.
По сравнению с прошлогодним прогноз поставок региональных самолетов сократился на 410 единиц, широкофюзеляжных (с числом мест до 400) – на 50, а широкофюзеляжных самолетов с числом мест более 400 – на 240. Однако поставки узкофюзеляжных самолетов возрастут, как ожидается, на 300 единиц. Фирма Boeing полагает, что к концу 2028 г. мировой парк пассажирских и грузовых самолетов составит 35 600 единиц.
В прогнозе отмечается, что если бы в течение предстоящих 20 лет поставлялись самолеты, изготовленные без применения перспективных технологий, то мировой парк в 2028 г. следовало бы увеличить еще почти на 12 000 единиц. По мнению фирмы, в 2009-2028 гг. будет построено 710 новых грузовых самолетов на сумму $172 млрд. Кроме того, планируется переоборудование 2050 пассажирских самолетов в грузовые.
Итак, по оценкам Boeing, в следующем двадцатилетии наиболее востребованными станут новые узкофюзеляжные пассажирские самолеты, для которых необходимо изготовить не менее 40 000 авиационных ГТД с существенно улучшенными характеристиками.
Какие двигатели станут “хитами”?
В свое время фирмы Boeing и Airbus планировали замену к 2010 г. 150-местных ближнемагистральных самолетов, однако из-за бума авиаперевозок отодвинули ее на 2020 г. После разразившегося экономического кризиса вновь стала актуальной разработка экологически более чистых, менее шумных и, главное, более экономичных двигателей. Европейский совет по авиационно-космическим исследованиям поставил цель в ближайшие 20 лет уменьшить на 50% уровень шума, на 50% выбросы углекислого газа и на 80% выбросы оксидов азота. Ожидается, что новые двигатели, которые войдут в эксплуатацию через 3-5 лет, будут потреблять топлива меньше на 10-15%, а к 2020 г. – на 20% по сравнению с существующими. Сначала они будут устанавливаться на серийных самолетах новых модификаций, а затем и на машины новой разработки.
Airbus и Boeing столкнулись с проблемой: какие двигатели выбрать для своих узкофюзеляжных самолетов следующего поколения – новые ТРДД или двигатели с открытым ротором. Руководство франко-американского объединения CFMI намечает принять решение в конце 2011 г., когда будет накоплено достаточно экспериментальных данных по открытым роторам (для справки: CFMI – совместное предприятие с равными долями, созданное компаниями SNECMA (Франция) и General Electric (США). Летом текущего года на рынок был поставлен двадцатитысячный двигатель CFMI. В России 20 ведущих авиакомпаний эксплуатируют двигатели объединения на самолетах Boeing 737 и машинах семейства А.320. Российские авиакомпании эксплуатируют и заказали для новых самолетов в общей сложности 640 двигателей, изготовленных CFMI).
В настоящее время двигатели CFM56 объединения ежегодно устанавливаются на 625 самолетах А.320 и Boeing 737. Ожидается, что новый двигатель объединения CFMI, разрабатываемый по программе Leap-X (Leading Edge Aviation Program), завершит цикл испытаний в варианте демонстратора в 2012 г. и будет подготовлен к сертификации и серийному производству в 2016 г. Запланировано улучшение топливной экономичности на 16%, снижение уровня эмиссии NОх на 50-60% по сравнению с показателями лучших современных ТРДД и обеспечение уровня шума на 10-15 дБ ниже действующих норм ICAO.
По компоновке Leap-X будет вполне традиционным двухконтурным турбореактивным двигателем, однако конструкция его узлов будет усовершенствована в целях снижения массы и оптимизации их совместной работы. Разрабатывается совершенно новый вентилятор с лопатками, изготовленными из композиционных волокон пространственного сплетения. Отлажена технология, позволяющая увеличить жесткость и прочность лопаток при одновременном уменьшении массы вентилятора.
В двигателе Leap-X будет использована усовершенствованная камера сгорания TAPS II от двигателя GE 90/GEnx, разработанного фирмой General Electric. Лопатки турбины Leap-X намечают изготовлять из композиционных материалов на основе керамической матрицы, которые имеют втрое меньшую плотность по сравнению с традиционно используемыми металлами. Массу двигателя Leap-X намечают существенно уменьшить (примерно на 80 кг) путем сокращения числа лопаток турбины первой ступени и увеличения степени повышения давления до значения 16:1 (у современных двигателей семейства CFMI это показатель составляет около 11:1). Другим техническим решением, берущим начало в программах по GE 90/GEnx и направленным на уменьшение массы конструкции, является применение блисков в компрессоре.
Заметим, что CFMI пока не форсирует программу Leap-X и предпочитает дождаться начала работ Airbus и Boeing по созданию 100-200-местного самолета следующего поколения. Считается, что указанные фирмы примут окончательное решение о целесообразности разработки новых узкофюзеляжных лайнеров не позднее 2012 г., что позволит к 2016 г. подготовить двигатель к сертификации. В противном случае программа по Leap-X будет приостановлена, и объединение CFMI перейдет к плану “Б”. Суть его состоит в создании двигателя с незакапотированным (открытым) вентилятором и уже готовым газогенератором от Leap-X. Изучаются различные схемы, но наиболее перспективным считается двухступенчатый вариант со ступенями противоположного вращения. На первом этапе будут испытаны семь вариантов нового вентилятора (пять комплектов лопаток разработаны специалистами General Electric, а еще два – инженерами SNECMA). К проведению испытаний моделей вентиляторов в центре NASA им. Гленна приступили в первом квартале текущего года (одновременно в ЛИИ им. Громова с крыла летающей лаборатории Ил-76 был снят единственный отечественный двигатель НК-93 с винтовентилятором).
Как известно, фирма General Electric еще в 1980-х годах в рамках программы GE36 UDF создала опытный двигатель с открытым ротором и лопатками вентилятора, выполненными из композиционных материалов. Впоследствии двигатель был испытан в полете на самолетах Boeing 727 и MD-81. Фирма General Electric накопила определенный опыт, позволяющий оценивать уровень шума и характеристики двигателя с открытым ротором. Руководители фирмы утверждают, что новые лопатки вентилятора, изготовленные с использованием самых современных технологий, безусловно обеспечат эффективное снижение шумовой нагрузки и сокращение удельного расхода топлива. При высоких ценах на топливо компоновка с открытым ротором становится исключительно привлекательной.
Считая среднюю дальность полета современных узкофюзеляжных самолетов равной приблизительно 1500 км, специалисты CFMI определили, что применение открытого ротора будет способствовать улучшению топливной экономичности на 26% по сравнению с ТРДД CFM56 и на 10% по сравнению с Leap-X. Степень двухконтурности у двигателя с открытым ротором увеличится до 20:1, что на 20% выше по сравнению с Leap-X. Намечается, что двигатель с открытым ротором будет готов к вводу в эксплуатацию примерно в 2025 г.
Интересно, что в разработке авиационного двигателя нового поколения Leap-X принимали участие российские ученые. Как сообщил президент и исполнительный директор CFMI Эрик Башале, исследования по программе Leap-X проходят в трех местах – в городах Виларош (Франция), Пиблз (США) и в ЦАГИ имени Н.Е. Жуковского. В подмосковном институте, в частности, проводятся продувки моделей двигателя в аэродинамических трубах. Полномасштабная модель Leap-X была представлена в экспозиции “CFM интернэшнл” на салоне МАКС-2009.
“Мы не раскрываем стоимости наших перспективных программ, но могу сказать, что Leap-X потребует очень больших инвестиций, порядка многих сотен миллионов долларов”, – заявил Башале.
Британский конкурент
Фирма Rolls-Royce в середине прошлого столетия первой создала реактивный двигатель для пассажирского самолета и в настоящее время входит в тройку крупнейших производителей авиадвигателей. Результаты проведенных маркетинговых исследований свидетельствуют о том, что в настоящее время не существует какого-то одного двигателя, который бы отвечал всем требованиям заказчика (малая стоимость обслуживания, высокая топливная эффективность, низкий уровень шума и малые выбросы загрязняющих атмосферу веществ). Поэтому стратегия фирмы заключается в объединении в определенном продукте соответствующих конструктивных решений, технологий изготовления и обслуживания с учетом конкретных запросов клиента. Такой подход на фирме называют “опцион 15-20”. Цифры в названии подчеркивают уровни показателей эффективности: 15-процентное улучшение эффективности перспективных двигателей и 20-процентное улучшение эффективности на уровне всей системы “самолет-двигатель”.
Для реализации “опциона 15-20” фирма Rolls-Royce осуществляет выбор технических решений и архитектуры двигателя, причем рассматриваются три основных варианта: двух- и трехвальные конфигурации ТРДД, а также двигатель с открытым ротором. Руководители фирмы с гордостью отмечают, что Rolls-Royce ежегодно затрачивает около $1,6 млрд на исследования и новые разработки. В рамках программы “опцион 15-20” для 150-местного самолета разрабатываются: двухвальные двигатели RB700, V2500 и RB282, в конструкции которых будут использованы перспективные узлы и материалы, созданные для двигателей семейства Trent; двигатель с открытым ротором, применение которого обещает 30-процентную экономию топлива, но связано, по мнению фирмы, с большим техническим риском.
К 2014-2015 гг. планировалось улучшить экономичность указанных двух- и трехвальных ТРДД на 15% по сравнению с современными двигателями и снизить на 20 дБ уровень шума по сравнению с требованиями “Главы 4” ICAO. К 2016 г. фирма намечает добиться 20-процентной экономии топлива благодаря применению перспективных технических решений, разработанных в рамках программы Vision, и лучшей интеграции двигателя и планера. В рамках программы Vision, осуществляемой фирмой Rolls-Royce, проходит испытания двухвальный двигатель-демонстратор с общей степенью повышения давления 22:1 на девяти ступенях. Ориентировочно в 2018 г. предполагается достичь рубежей, предусмотренных “опционом 30” (30-процентное уменьшение расхода топлива), что предполагает создание двигателя с открытым ротором. По заданию Boeing в аэродинамической трубе RUAG Aerospace (Швейцария) отрабатывается сопряжение перспективных двигателей Rolls-Royce с открытым ротором с планерами узкофюзеляжных самолетов нового типа.
Высокий уровень шума остается самой большой проблемой двигателя с открытым ротором. Не следует забывать также о проблеме удержания лопаток и защиты фюзеляжа в случае разрушения вентилятора, что практически исключает возможность традиционного размещения двигателя под крылом. Выполненные специалистами фирмы Rolls-Royce исследования свидетельствуют о необходимости более тщательной отработки двигателя с открытым ротором и планера для того, чтобы защитить людей как внутри самолета, так и снаружи от шума двигателей.
Вариант Pratt&Whitney
Уже в течение 20 лет фирма Pratt&Whitney работает над созданием редукторного ТРДД. Создается целое семейство двигателей такого типа, получившее наименование PurePower, ранние модели которого предназначаются для применения на самолетах местных авиалиний. Более поздние варианты могут быть установлены и на широкофюзеляжных пассажирских самолетах. Двигатель этого семейства может применяться также на самолетах Boeing 737 и А.320, если ввод в эксплуатацию принципиально новых самолетов вместимостью 150 пассажиров будет отложен до 2020 г.
По теме: Двигатель с открытым вентилятором готовится установить новые стандарты экономичности и тяги В настоящее время полным ходом идут испытания редукторного ТРДД, предназначенного для оснащения 100-местного самолета. Благодаря наличию редуктора каждый из каскадов компрессора имеет собственную оптимальную частоту вращения, в результате чего топливная эффективность улучшается на 12%. Меньшая частота вращения вентилятора способствует уменьшению шумового эффекта. В процессе наземных испытаний редуктор экспериментального двигателя отработал без нареканий уже более 40 000 циклов. Этот факт, наряду с успешными летными испытаниями, внушает определенный оптимизм и свидетельствует о правильности выбора направления создания нового семейства двигателей.
Специалисты фирмы Pratt&Whitney уверены в том, что более эффективный способ создания тяги состоит в пропускании через двигатель большего расхода воздуха с меньшей скоростью. Вот почему диаметр авиадвигателей большой тяги постоянно возрастает. В двигателях с большим расходом воздуха и меньшей скоростью воздушного потока топливо расходуется более экономично; кроме того, уменьшается и шум двигателя. Чем больше диаметр вентилятора, тем медленнее он должен вращаться, но частота вращения турбины при этом должна оставаться высокой. Следовательно, чтобы турбина была способна осуществлять привод вентилятора, приходится увеличивать число ее ступеней, что неизбежно ведет к увеличению массы всего двигателя. Одним из способов решения противоречия является применение редуктора между валом вентилятора и валом турбины.
В 2008 г. Pratt&Whitney провела испытания в полете полномасштабного двигателя-демонстратора GTF. В испытаниях были задействованы самолет Boeing 747 5Р и летающая лаборатория А.340-600. Первый серийный образец GTF, получивший наименование PW1000G, намечают ввести в эксплуатацию в 2013 г. на региональном самолете MRJ фирмы Mitsubishi и на новом самолете “С-серии” канадской фирмы Bombardier. По сравнению с существующими двигателями ожидается снижение расхода топлива на 12-15%, а также впечатляющее снижение шума – на 20 дБ по отношению к нормам “Главы-4” ICAO.
Специалисты Pratt&Whitney подчеркивают, что конкурентоспособный двигатель с открытым ротором, внедрение которого сулит более значительный выигрыш в экономичности, находится пока на этапе предэскизного проектирования и экспериментальных образцов, в то время по PW1000G уже ведется полномасштабная конструкторская проработка. Перспективный двигатель с редуктором намечают устанавливать на узкофюзеляжные самолеты, которые в начале следующего десятилетия придут на смену современным самолетам Airbus и Boeing, при этом ожидается уменьшение расхода топлива еще на 8-10%, поэтому в целом выигрыш может составить около 20%.
Без сомнения, двигатель GTF, отличающийся увеличенной степенью двухконтурности, будет иметь вентилятор большего размера, чем у существующих ТРДД. Однако руководство Pratt&Whitney подчеркивает, что это обстоятельство все же создает для компоновщиков самолетов меньше проблем, чем схема с открытым ротором. Для узкофюзеляжных самолетов “Эрбас” и “Боинг” габаритный диаметр двигателя с редуктором составит примерно 2,4 м, а диаметр двигателя с открытым ротором будет почти в два раза больше – 4,35-5,2 м.
Из-за большего размаха лопаток вентилятора с открытым ротором двигатель придется устанавливать на значительном расстоянии от крыла или фюзеляжа. В результате обостряются проблемы с компоновкой силовой установки на самолете с точки зрения аэродинамики. По словам вице-президента Pratt&Whitney, уровень шума двигателя с открытым ротором будет намного больше, чем у двигателей, вошедших в эксплуатацию еще в прошлом столетии, и, следовательно, при вводе такого двигателя в эксплуатацию в 2020 г. пойдут насмарку все работы по снижению шума, проведенные за последние 20 лет. Руководство Pratt&Whitney утверждает, что на следующем этапе исследований удельный расход топлива двигателя GTF будет доведен до уровня соответствующего показателя двигателя с открытым ротором, но при значительно меньших поперечных габаритах.
Российский “рояль в кустах”
Как известно, при разработке совместного франко-российского двигателя SaM 146 для самолета SSJ 100 не все прошло гладко (обсуждение проблем, возникших в ходе реализации этой программы, выходит за рамки настоящей статьи). Может быть поэтому руководство Объединенной авиастроительной корпорации при определении облика перспективного магистрального самолета МС-21 приняло, в общем, небесспорное решение об оснащении этой формально российской машины (как и в случае с SSJ 100 отечественным авиационным специалистам “доверено” создание в лучшем случае планера, а почти все оборудование, стоимость которого намного выше, нежели стоимость “скорлупы”, будет импортным) двигателями PW1000G фирмы Pratt&Whitney или RB285 фирмы Rolls-Royce. В этих условиях альтернативная разработка отечественного двигателя ПД-14, презентация которого состоялась на минувшем МАКСе, не вызывает оптимизма (а ведь МС-21 позиционируется как машина, призванная приди на смену Ту-154М, которые летают в основном на внутрироссийских линиях!).
Во-первых, руководство ОАК заявило, что пермским двигателем ПД-14 могут оснащаться те МС-21, “заказчики которых выразят на то свое желание”. Иными словами, если будут такие чудаки, то – пожалуйста! Во-вторых, по срокам создания ПД-14, безусловно, отстанет от зарубежных двигателей, ведь по словам главного конструктора ОАО “Авиадвигатель” Игоря Максимова, “в данный момент проект находится на стадии создания необходимого научно-технического задела и отработки ключевых технологий…” Как долго такой этап может продолжаться в нашей стране, можно судит по судьбе, к примеру, двигателя НК-93. Оптимисты из ОАО “Авиадвигатель” утверждают, что демонстрационный газогенератор будет готов в 2010 г. “Реализовать проект и вывести на российский и мировой рынок семейство двигателей класса тяги 9-18 тс планируется к 2015-2016 гг.”, – заявил Максимов.
Двигатель ПД-14 выполнен по двухконтурной двухвальной схеме без смешения потоков внешнего и внутреннего контуров. Газогенератор будет иметь 8 ступеней компрессора высокого давления и двухступенчатую турбину. По оценкам разработчиков, перспективный отечественный ТРДД должен отличаться снижением удельного расхода топлива на 10-15%, сокращением стоимости жизненного цикла на 15-20%, уменьшенными уровнями шума и эмиссии. Но ни редуктора, ни открытого ротора в его конструкции не предусмотрено.
Сегодня много говорится об инновациях, о необходимости концентрирования усилий на передовых, самых многообещающих проектах. Складывается впечатление, что, как обычно, в этих словах скрыт какой-то другой, недоступный пониманию “обычного” человека смысл. Помните, как у Оруэлла: “Все звери равны, но некоторые более равны, чем другие…” Никто из грамотных двигателистов не решится утверждать, что двигатель НК-93 не является инновационным проектом. Да, то, что нам показывают на авиасалонах – всего лишь демонстратор, но в нем “закопан” реальный газогенератор от выпускающегося серийно двигателя НК-38, который входит в состав газоперекачивающего агрегата. Необходимо вложить еще немало сил, денег и времени для того, чтобы НК-93 стал серийным и сертифицированным образцом. Однако по критерию “перспективности” ему нет равных среди отечественных аналогов. И путь его на крыло нового самолета может быть намного короче, чем у проектов, начинающихся с “нуля”.
На чем летать завтра
Еще одна острая нерешенная проблема – огромное, на годы, отставание по срокам создания новых двигательных установок. В результате линейка имеющихся современных двигателей остается скудной, что кардинально сдерживает развитие российской авиационной промышленности в целом. Некоторые типоразмеры отсутствуют полностью, хотя в советское время выпускались в массовом количестве. Поэтому стоит серьезно задуматься и определиться, какого типа двигатели будут востребованы в будущем и на что нужно делать ставку в планировании деятельности ОДК.
В планах ОАК продукция компании:
Например, нет отечественного двигателя для замены мотора на самом доступном самолете местных воздушных линий Ан-2, а также для установки на машину, которую планируется выпускать в качестве его замены. На эту роль вроде бы готовят новый ВК-800, но когда он будет доведен до нужной кондиции, пока неизвестно. Хотя по ТТХ он достаточно универсален и может также подойти для русификации двухмоторного чешско-российского самолета L-410NG, производство которого будет перенесено из Чехии в Екатеринбург. Нужен он и для вертолетов «Ансат» и Ка-226, которые пока оснащаются французскими движками из-за банального отсутствия наших аналогов. Такая же ситуация и с тяжелым БЛА «Альтаир» – без отечественной двигательной установки принять его на вооружение невозможно. Благо, что пока он еще проходит летные испытания. Вопрос: когда и где начнется серийное производство ВК-800, который нужен, что называется, еще вчера?
Если Россия действительно хочет иметь собственный региональный лайнер, то на «Суперджет-100» должны ставиться не французские SaM146, а их отечественные аналоги. Такой проект есть – ПД-8, вот только неизвестно, когда он увидит свет. А ведь его можно использовать и в качестве замены старых двигателей на других самолетах, имеющих тот же французский двигатель: Бе-200 и Ан-148.
Полна тайн и загадок история с винтовентиляторным реактивным двигателем НК-93, разрабатывавшимся в Самаре и всерьез считавшимся будущим российского двигателестроения в качестве силовой установки для пассажирских Ил-96 и Ту-214 и ряда транспортных самолетов. Изделие отличалось великолепной экономичностью и высокими показателями по тяге. Дело дошло до летных испытаний, которые были внезапно прерваны: о дальнейшей судьбе двигателя история умалчивает. Никаких официальных сообщений о причинах остановки испытаний не публиковалось. Все это наводит на мысль, что некие силы задействовали свои лоббистские возможности для отстаивания корыстных интересов и устранения конкурентов.
В заключение еще об одном виде не авиационных двигателей, но имеющих прямое отношение к выпускаемой продукции ОДК. Дело в том, что Украина по известным причинам отказалась поставлять свои турбины для строящихся кораблей ВМФ России. Поэтому было принято твердое решение по организации выпуска морских газотурбинных двигателей М70ФРУ и М90ФР на территории нашей страны. Производство в Рыбинске на ПАО «ОДК-Сатурн» уже запущено, результаты испытаний, судя по имеющейся информации, положительные, но проблема пока окончательно не решена. Дело в том, что темпы производства крайне низки (один комплект в год), что категорически не устраивает судостроителей, готовых уже сейчас сдавать флоту несколько фрегатов ежегодно.
В планах ОДК:
Мы специально перечислили все программы и направления авиационного двигателестроения России, а также имеющиеся проблемы, чтобы показать, какие масштабные задачи стоят перед отраслью. Со временем объем работы будет только увеличиваться, и несмотря на все имеющиеся трудности, решать их все равно придется, ибо от этого напрямую зависит безопасность России как государства. Сегодня есть все возможности для того, чтобы планы по выпуску авиационных двигателей оказались не пустыми декларациями, а реальной программой действий. Отговорки не принимаются.
Корпорация «ОДК» так и не развила проектную мощность
В советские времена все это направление было сосредоточено в рамках Министерства авиационной промышленности СССР и все четко знали свои задачи. Ситуация радикально изменилась после распада страны: каждое предприятие оказалось предоставленным самому себе и вынуждено было выживать исключительно самостоятельно.
Задача – выжить!
Слава богу, основным предприятиям удалось пережить тяжелые 90-е годы относительно благополучно. Особенно тем, кто при полном отсутствии государственного заказа, используя по максимуму советский задел, сумел наладить поставку своей профильной продукции за границу. Именно массовые иностранные заказы, прежде всего из Китая и Индии, фактически спасли отрасль от полного краха. Как раз в эти страны по крупным контрактам (на сотни машин) поставлялись истребители Су-27/Су-30. Небольшими партиями уходили за рубеж и легкие истребители МиГ-29. Не столь массово, но поставлялись и транспортные самолеты Ил-76.
Спасение пришло, когда в начале нулевых годов постепенно начал возрождаться государственный оборонный заказ. Возросли поставки самолетов и вертолетов российским силовым ведомствам, прежде всего Минобороны РФ. Дышать стало чуть легче, но ненадолго.
Сегодня мы снова наблюдаем значительное сокращение поставок самолетов и вертолетов для силовых структур. На увеличение экспорта двигателей тоже нельзя уповать, поскольку выросла конкуренция и произошло определенное насыщение техникой мирового рынка вооружений. И если постоянно не работать над обновлением линейки авиационной техники, перспектив предприятиям не видать.
В начале нулевых отраслевые специалисты пришли к следующему выводу: для количественного и качественного рывка нужно сначала консолидировать все имеющиеся в области авиационного двигателестроения активы, что и было осуществлено на практике.
Для достижения так называемого синергетического эффекта указом президента России в 2008 году была создана Объединенная двигателестроительная корпорация (АО «ОДК»), призванная осуществлять разработку, производство, ремонт и обслуживание широкого спектра авиационных двигателей. В настоящий момент в эту интегрированную структуру входят десятки двигателестроительных КБ и серийных заводов. В свою очередь сама ОДК является структурным подразделением крупнейшей государственной корпорации «Ростех», объединившей большую часть предприятий российского ВПК. Конечно, создание новой структуры не является панацеей от всех имеющихся в отрасли проблем – это лишь определенный сигнал к исправлению накопившихся ошибок и площадка для старта в будущее.
Успехи все-таки есть
Следует признать, что на сегодня двигателестроение продолжает оставаться самым слабым звеном всего авиастроения России. За все время функционирования ОДК по-настоящему прорывных проектов было осуществлено крайне мало.
Безусловно, самым знаковым из них можно назвать создание практически с нуля инновационного авиадвигателя ПД-14, чье проектирование началось в 2008 году. К сегодняшнему дню он прошел весь комплекс наземных стендовых испытаний и положенный цикл летных часов под крылом небесной лаборатории Ил-76ЛЛ в ЛИИ. Сейчас в Иркутске ведется сборка нового пассажирского самолета МС-21-300, оснащенного целиком отечественными двигателями ПД-14, его первый полет ожидается уже в этом году. В случае успеха авиакомпании России впервые за долгие годы получат чисто российский самолет, который не будет зависеть ни от каких зарубежных санкций. А вслед за ними подтянутся и заказчики из других стран, хотя бы тот же Иран, испытывающий от санкционного бремени острую проблему с обновлением своего авиапарка.
Другим инновационным проектом является так называемое Изделие 30 или иными словами – новейший двигатель для Су-57, без которого новый истребитель не может считаться полноценным самолетом пятого поколения. Сегодня двигатель активно проходит летные испытания. Однако тема очень сложная, конструкция «тридцатки» основана на самых передовых технологиях, поэтому говорить о начале серийного производства реально можно будет где-то ближе к 2025 году.
Еще одним большим успехом можно смело считать перенос в Россию производства вертолетных двигателей, ранее выпускавшихся украинским предприятием «Мотор Сич» в Запорожье. Петербургское предприятие «ОДК-Климов» сумело доработать имеющийся двигатель и наладить его массовое производство на российских заводах в модернизированном варианте ВК-2500. Работа была проделана очень масштабная, в результате которой устранили зависимость от украинских комплектующих, и все наши новые вертолеты теперь поднимаются в небо исключительно на отечественных силовых установках.
В планах ОДК:
Остальные составляющие продукции ОДК особо инновационными не назовешь, хотя потребность авиации в них очевидна. Это работы по модернизации ранее производившихся двигателей, которые в обновленном виде выпускаются сегодня и будут выпускаться завтра.
Так, первоначальный двигатель РД-33 истребителя МиГ-29 поэтапно был доведен до варианта РД-33МК. После модернизации мощность выросла с 8300 до 9000 кгс, ресурс увеличен до 4000 часов, исчезла характерная для первых образцов дымность при взлете. Это дало возможность создать оснащенный модернизированным двигателем палубный МиГ-29К и приступить к созданию нового истребителя МиГ-35 поколения «4++».
После долгих лет простоя начал серийно производиться обновленный НК-32-02, предназначенный для оснащения заказанных Минобороны десяти стратегических бомбардировщиков Ту-160М2. Новый вариант хорош еще и тем, что он во многом универсален. Кроме Ту-160, он предназначен и для ремоторизации парка самолетов дальней авиации Ту-22М3, а также для установки в дальнейшем на перспективный авиационный комплекс дальней авиации (ПАК ДА), который в ближайшее десятилетие планируется принять на вооружение ВКС.
Изготовлением НК-32-02 занимается самарское ПАО «Кузнецов». Нужно отметить, что это предприятие плодотворно работает и по ракетной тематике. Его космические двигатели РД-107А/РД-108А и НК-33, которые устанавливают на первые ступени ракет-носителей «Союз-2.1а/2.1б» и «Союз-2.1в» соответственно, показывают просто фантастическую надежность вот уже в течение многих десятков лет.
Наконец-то завершилось создание двигателя ТВ7-117СТ для пассажирского самолета местных авиалиний Ил-114-300 и одновременно легкого транспортного самолета Ил-112. Это многострадальное детище конструкторам и технологам «ОДК-Климов» давалось тяжело, можно даже сказать мучительно. Очень долго не могли решить вопрос с надежностью и ресурсом двигателя. Сегодня летные испытания завершены – впереди серийное производство. Любопытно, что вертолетный вариант ТВ7-117В несколько опередил своего коллегу и уже устанавливается на новые вертолеты Ми-38.
Что касается стратегических долгожителей Ту-95МСМ, то их всех ожидает замена силовых установок на модернизированные турбовинтовые НК-12МВМ с лопастями из композитных материалов.
В итоге самолеты получат возможность служить в ВКС вплоть до 2040-х годов.
По теме:
Статус программ двигателестроения ОДК
One thought on “История развития. Перспективы в двигателестроении мира.”
Comments are closed.
Имеется мнение: Планов громадьё, а на “выходе” как всегда…, продолжаем лететь на зарубежных!