«Бомба, Гагарин и собственный процессор»: в РФ создан авиадвигатель ПД-14
17 декабря во время своей большой пресс-конференции Владимир Путин поздравил всех присутствующих с важнейшим событием в двигателестроении – созданием нового двигателя ПД-14. Это поздравление президент произнес сразу после тезиса о необходимости ориентации отечественных авиастроителей на мировой рынок. Почему Путин решил особо выделить это событие? Есть ли у российских создателей авиадвигателей еще какие-то достижения? И насколько мы вообще конкурентоспособны в этой сфере? Корреспондент Федерального агентства новостей проанализировал рынок авиаразработок.
Проблемная отрасль
Отечественное двигателестроение всегда было проблемной отраслью. Этому есть масса примеров как из далекого, так и из недавнего прошлого.
Наверняка многие помнят, как Советскому государству за отсутствием иных вариантов приходилось вести разработку собственных двигателей на базе иностранных конструкций. Так, к примеру, на основе доджевского D5 был создан бензиновый шестицилиндровый ГАЗ-11, а на основе роллс-ройсовского двигателя «Нин» появились советские турбореактивные РД-45 и ВК-1. В случае, если конструкция двигателя была исходно отечественной, его доводка зачастую могла «съедать» очень много времени и сил. Олицетворением последнего тезиса является история теперь уже легендарного советского танкового дизеля В-2…
Впрочем, подобная ситуация неудивительна. Двигателестроение – это очень наукоемкая и, можно сказать, статусная отрасль машиностроения. Для своего развития она требует как высочайшего уровня производства, так и наличия высококлассных специалистов. Не так уж много стран могут похвастаться наличием возможности разрабатывать и производить собственные двигатели. Тем более – авиадвигатели. Приятно осознавать, что в этот «элитный клуб» входит и Российская Федерация.
Безусловно, в небольшой статье невозможно дать полный анализ современного отечественного двигателестроения для нужд авиации. Посему «пробежимся» лишь по самым заметным вехам.
Т-50 седлает «Изделия»
К первой из таких вех следует отнести разработку двигателей для Перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА), материализовавшегося в многоцелевой истребитель пятого поколения Т-50, сконструированный «ОКБ Сухого» и выпускаемый авиационным заводом имени Ю.А. Гагарина в Комсомольске-на-Амуре.
Постепенно, по мере разработки, испытаний и запуска в производство, ПАК ФА должен научиться летать на трех двигателях, получивших условные обозначения «Изделие 117», «Изделие 129» и «Изделие 130». «Изделие 117», оно же авиационный высокотемпературный турбореактивный двухконтурный «двигатель первого этапа» АЛ-41Ф1, уже сконструирован НПО «Сатурн» (Рыбинск) – с 2013 года его серийное производство налаживается в Башкирии на Уфимском моторостроительном объединении. Начальник сборочного цеха предприятия Ишбулды Клысов тогда, два года назад, отметил: «Это новые разработки – что самолет, что двигатель. Таких самолетов и таких двигателей еще в мире нет!» Отличительными особенностями нового авиадвигателя стали: увеличенный до 4000 часов моторесурс, форсажная камера и управляемый вектор тяги, полностью цифровая система управления, плазменная система зажигания, возможность развивать сверхзвуковую скорость без использования форсажа.
История «Изделия 117» получилась не без «ухабов». 21 августа 2011 года на МАКС-2011 при разгоне самолета Т-50-2 (бортовой номер «52») из правого двигателя машины вдруг вырвался многометровый огненный хвост. Взлет был немедленно прекращен, пилот выпустил тормозной парашют, и самолет остановился в пределах взлетно-посадочной полосы. Последующее расследование показало, что причиной происшествия стал сбой в работе автоматики силовой установки двигателя. По мнению специалистов, речь шла только о неустойчивой работе датчика, следящего за некоторыми параметрами силовой установки…
Больше особых проблем с АЛ-41Ф1 замечено не было, и он продолжает устанавливаться как на Т-50, так и в варианте «Изделие 117С» на многоцелевой сверхманевренный истребитель поколения 4++ Су-35С.
Несмотря на очень высокие характеристики, «Изделие 117» все же остается для Т-50 «двигателем первого этапа». В силу чего уже проходит испытания новый двигатель для ПАК ФА – разработанное все тем же НПО «Сатурн» «Изделие 129». Насколько испытания успешны, сказать трудно. По некоторым сведениям, новым двигателем должен был быть оснащен уже седьмой прототип машины, т.е. Т-50-7 (бортовой номер «57»), впервые поднявшийся в небо 27 октября 2015 года. Однако до сих пор не последовало ни одного сообщения, что Т-50-7 летает на «Изделиях 129». Из этого можно сделать два вывода. Первый: Т-50-7 оснащен, как и его предшественники, «Изделиями 117». Второй: испытания «Изделия 129» идут с отставанием от заявленных сроков.
Параметры нового двигателя засекречены. В открытой печати имеются лишь указания на то, что «Изделие 129» имеет большую тягу, чем «Изделие 117», компрессор низкого давления и три ступени.
Но и «Изделие 129» не станет для Т-50 последним «движком». Есть информация, что заканчивается проектирование и подготовка к созданию опытных образцов еще более мощного и современного двигателя для многоцелевого истребителя пятого поколения – «Изделия 130».
В погоне за сертификатом EASA
Теперь обратим внимание на новинки, предназначенные не для военной, а для гражданской авиации.
23 июня 2010 года произошло знаменательное событие: впервые международный сертификат Европейского агентства авиационной безопасности (EASA) получила силовая установка, производимая в России. Ею стал предназначенный для региональных самолетов турбовентиляторный двигатель со смешением потоков PowerJet SaM146, создававшийся «под» семейство самолетов Sukhoi Superjet 100.
Двигатель производится компанией PowerJet, которая является совместным предприятием российского НПО «Сатурн» и французской компании «Snecma».
Летные испытания двигателя проходили на «летающей лаборатории» Ил-76ЛЛ – в ходе их было выполнено 28 полетов. Результаты испытаний оказались более чем обнадеживающими, и новому двигателю, равно как и самому ближнемагистральному пассажирскому Sukhoi Superjet 100, предрекли феноменальную популярность.
Возможно, в какой-то момент она к «Суперджету» и придет, но не сейчас. Причинами этого «не сейчас» стали следующие обстоятельства: мировой финансовый кризис, санкционная политика Запада и производство Россией как самих Sukhoi Superjet 100, так и двигателей для них в кооперации с иностранными компаниями. Кризис снизил количество желающих приобрести «Суперджеты», а санкции хоть впрямую и не ограничивают производство самолетов (по уверениям руководства ЗАО «Гражданские самолеты Сухого»), но, несомненно, заставляют потенциальных покупателей рассматривать риск того, что в какой-то момент ситуация может измениться.
Тем не менее, положение с производством Sukhoi Superjet 100 и, соответственно, PowerJet SaM146 даже в современных неблагоприятных экономических условиях способно радикально улучшиться. Доказательством тому может стать подписанное в Москве 8 мая 2015 года рамочное соглашение о создании лизинговой компании для поддержки продаж «Суперджета» на территории Китая и стран Юго-Восточной Азии. Согласно договоренностям, в течение трех лет российско-китайская лизинговая компания приобретет у ЗАО ГСС на общую сумму около $3 млрд до ста этих самолетов. Если план удастся, судьба действительно новаторского и конкурентоспособного PowerJet SaM146 может сложиться вполне удачно.
«У них хорошие двигатели, но наши лучше!»
Настала очередь познакомиться с заявленным в начале статьи ПД-14.
Дословно Владимир Путин об этом двигателе сказал так: «Это первый проект подобного рода с конца 70-х. Это огромное достижение наших двигателестроителей. Энергообеспеченность дает нам возможность развивать целую линейку самолетов, в том числе и дальнемагистральных. Это было самым слабым звеном, потому что мы должны были использовать либо Pratt&Whitney, либо Rolls-Royce. У них хорошие двигатели, но наши лучше. И самолеты (наши – прим. ред.) будут лучше!»
Новейший отечественный двигатель ПД-14 является сегодня одним из наиболее приоритетных проектов Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК). Это двигатель нового поколения, причем полностью основанный на российских технологиях. Для современной отечественной промышленности такой проект является исключительным явлением. Еще одна уникальная черта ПД-14 – впервые в практике современного российского двигателестроения разработка конструкции велась «на заданную себестоимость». То есть, стоимостные параметры учитывались при определении конструктивного облика двигателя, технологий его изготовления и обслуживания.
Название двигателя расшифровывают по-разному: то как «Перспективный двигатель тягой 14 тонн», то как «Пермский двигатель образца 2014 года». Так или иначе, ПД-14 – это турбореактивный двухконтурный двухвальный двигатель с безредукторным приводом вентилятора, с раздельным истечением потоков из наружного и внутреннего контуров. Технической особенностью ПД-14 является применение унифицированного компактного газогенератора, на базе которого в самом скором времени будет создано целое семейство новейших авиационных двигателей и промышленных газотурбинных установок.
Головным разработчиком «четырнадцатого» является пермская компания «Авиадвигатель», входящая в ОДК, которая объединяет и других участников проекта – Пермский моторный завод, пермский «СТАР», Уфимское моторостроительное производственное объединение, рыбинское НПО «Сатурн», московский НПЦ газотурбостроения «Салют», «Металлист-Самара» и др.
Семейство двигателей ПД предназначено для установки на самолеты МС-21-200/300/400. Более мощные модификации на базе газогенератора двигателя (ПД-18Р) могут быть применены на Ту-214, Ил-96-300 и Ил-96-400Т.
Лучше «Боинга» и «Аэробуса»
Испытательные полеты с ПД-14 уже успешно ведутся с конца октября на летающей лаборатории в ЛИИ им. М.М. Громова. По мнению разработчиков «четырнадцатого», их двигатель обеспечит не только превосходство готовящемуся к первому взлету в 2016-м ближне-среднемагистральному пассажирскому самолету МС-21 над иностранными А320 и Boeing-737, но и примерный паритет с теми перспективными западными двигателями, которые только еще запланированы к установке на модернизированных самолетах А320Neo и Boeing-737Max.
Фактически ПД-14 – это прямой конкурент самому распространенному в мире авиадвигателю PW1400G, который производит американская компания Pratt&Whitney, а также двигателю LEAP-1A от франко-американской CFM International. Пока же двигателю ПД-14 предстоит сертификация в МАК (запланирована на апрель 2017 года) и в EASA (годом позднее). Серийное производство движка планируется начать в 2018 году.
Значение появления ПД-14 переоценить невозможно – это действительно огромный шаг вперед на пути возвращения России в статус мирового авиапроизводителя. Это прекрасно понимают профессионалы-авиастроители, мнение которых в целом удалось выразить писателю, выпускнику МГТУ им. Н.Э. Баумана Дмитрию Конаныхину:
«Создание такого двигателя означает, что государство успешно решило:
– проблему шестикоординатных прецизионных станков, которая была абсолютной проблемой для сверхмогучего СССРа;
– проблему переноса монокристаллической технологии в масштабы крупносерийного гражданского производства;
– проблему математического моделирования и проектирования (всю САПР-технологию);
– проблему стендового хозяйства, что на порядок сложнее просто движка;
– проблему материаловедческого проектирования и локализации – по всей ресурсно-технологической цепочке;
– реанимацию инженерных школ по всей кооперации;
– реанимацию технической разведки в связке с СВР;
– реанимацию патентной защиты против зонтичных технологий передовых стран.
Думаю, куча открытых и закрытых указов о награждении самыми высокими госнаградами воспоследует».
Завершил свое видение ситуации Конаныхин так: «Этот проект по сложности и важности равен Бомбе, Гагарину и собственному процессору».
Андрей Союстов
http://riafan.ru/491350--bomba-gagarin-i-sobstvennyj-process...