Нарушая законы аэродинамики. Какие новые моторы создаются на "ОДК-Климов"

О том, какие перспективные проекты разрабатываются на предприятии, как решена проблема импортозамещения ряда авиадвигателей и почему важно сохранять традиции отечественного моторостроения

Без элементов фантазии и творчества начертить на бумаге конструкцию будущего мотора нельзя. Необходимо чувствовать тонкую грань между конструкцией и прочностными расчетами. Так считают на старейшем предприятии авиастроительной отрасли "ОДК-Климов", которое было основано в Санкт-Петербурге в 1914 году. Еще в начале прошлого века Владимир Климов, который заложил основы советской конструкторской школы и чье имя сейчас носит крупнейший российский разработчик авиадвигателей, придавал особую роль красоте и видел ее в каждом чертеже. В авиации хорошо известна фраза конструктора Андрея Туполева: "Не красиво - не полетит". Эти традиции создания мощных, надежных, красивых двигателей в "Климове" сохраняются до сих пор.

Источник изображения: © Роман Азанов/ТАСС

В настоящее время производственная программа предприятия заметно наращивается, а в последние годы - особенно быстрыми темпами. Сегодня серийное производство позволяет предприятию выпускать до 500 двигателей в год.

"Если говорить о том, чего мы достигли, то прежде всего мы отталкиваемся от тех задач, которые перед нами ставили ОДК, Ростех и государство. Я считаю, что все задачи успешно решены. Сегодня производственные мощности сосредоточены на одной площадке, есть концепция дальнейшего развития, которая поддерживается. Мы с оптимизмом смотрим в будущее! Сегодня молодежь активно идет работать к нам, кадрового голода нет. Желающих много. И люди нужны всегда", - рассказал в интервью ТАСС в преддверии 105-летия предприятия исполнительный директор "ОДК-Климов" Герой Советского Союза Александр Ватагин.

Исполнительный директор "ОДК-Климов" Александр Ватагин

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

Это сегодня возможности компьютера шагнули далеко вперед - когда такой техники не было, наличие компетенции разработчика позволило построить до сих пор непревзойденный мотор: реактивный двигатель РД-33 для истребителя МиГ-29. Он создавался на предприятии еще в начале 1970-х. "Это лучший двигатель в своем классе, - говорит Ватагин. - Поэтому очень важно наличие школы разработки, а таких школ в СССР было несколько, и очень важно их сохранять и развивать. Они разные, но все они, находясь в ОДК, очень плотно взаимодействуют. И сейчас мы можем объединиться для решения любой сложной технической задачи".

"Мы абсолютно независимы"

Одна из важнейших задач, которую удалось решить за последние годы "Климову" и целому ряду других предприятий ОДК, - это импортозамещение. Причем были намного улучшены технические характеристики замещаемой продукции.

"Мы полностью ушли от зависимости от украинского предприятия "Мотор Сич". По всей номенклатуре разработки "Климова" и проектам, над которыми предприятие раньше работало совместно с Украиной, мы абсолютно независимы", - говорит Ватагин. Именно "Мотор Сич" в Советском Союзе и в Европе многие годы являлся флагманом моторостроения. Он создавал больше всех двигателей для военной, транспортной и гражданской авиации. Но с 2014 года (когда произошли известные события в Киеве) объем российских заказов для компании снизился в десять раз.

Исполнительный директор "ОДК-Климов" Александр Ватагин

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

"Но тем не менее мы отношения поддерживаем, потому что эти отношения между предприятиями и людьми, которые там работают, выстраивались десятилетиями, - рассказывает Ватагин. - Мы занимались одним и тем же продуктом, работали на одних и тех же рынках. Мы и сейчас там сталкиваемся, конкурируем. Поэтому мы находимся в тесном контакте. И они производят двигатели, разработанные у нас, мы сопровождаем и поддерживаем документацию в правильном состоянии. То есть мы продолжаем работать, но зависимость от "Мотор Сич" отсутствует".

Ватагин признает, что у украинского предприятия все же есть отдельные компетенции по большим двигателям - Д-18Т, Д-36 и Д-436, но это "не является чем-то уникальным и суперсовременным". "Исторически так сложилось, что все производство было там", - добавляет он.

Исполнительный директор "ОДК-Климов" Александр Ватагин

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

"Сейчас перед нами стоит задача закрыть всю линейку по газотурбинным двигателям для вертолетов, за исключением больших моторов для вертолета Ми-26. Потому что размерность, на которую мы ориентированы, не позволяет заниматься таким двигателем, - говорит исполнительный директор "ОДК-Климов". - Мы понимаем принципы, готовы создавать, но у нас есть определенная производственная база, которая рассчитана на определенную размерность. Наша техническая и технологическая база позволяет создавать турбовинтовые и турбовальные двигатели в размерности до 6000 л.с., а в размерности тяги до 11 тонн - турбореактивные моторы".

"Здесь все делает электроника"

После разрыва с Украиной в 2014 году климовцы наладили серийное производство двигателей ВК-2500 из 100% российских комплектующих. И если в начале таких моторов было выпущено около десяти, то в последние годы - до 400 в год.

ВК-2500 создан на смену вертолетному двигателю ТВ3-117, выполнен в трех модификациях - мощностью 2000, 2200 и 2400 л.с. Он имеет низкую цену, а самое главное - низкую стоимость ремонта, что значительно уменьшает стоимость всего жизненного цикла изделия. В семействе этих моторов используется современная цифровая электронная система управления и контроля (БАРК-78), что позволяет обеспечивать более высокие эксплуатационные характеристики.

Ударный вертолет Ми-28НМ

Источник изображения: © Сергей Бобылев/ТАСС

ВК-2500П - последняя разработка, считается лучшим мотором. В нем полностью цифровое управление. С этим мотором будут летать наши новые вертолеты Ми-28НМ, которые в скором времени начнут поступать в российские войска.

Климовцы создали такой мотор, который даже в случае полного выхода из строя электроники не теряет управление над двигателем, и вертолет не падает. "То есть с точки зрения боевой живучести это уникальная вещь, такого еще никто не реализовал", - говорит Ватагин.

Двигатель ВК-2500

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

Кроме того, удалось добиться того, что характеристики российского ВК-2500 по сравнению с украинским стали значительно выше. К примеру, в лопатках, которые производятся на "Мотор Сич", применяется совсем другая технология изготовления, что в значительной степени снижает эффективность. Рассказывают на предприятии и еще об одном преимуществе мотора - когда раньше на вертолете требовался дополнительный отбор мощности для тех или иных потребностей, то пилот это сразу ощущал, ему приходилось выполнять определенные манипуляции, чтобы удержать машину и сохранить параметры полета. Здесь все это делает электроника.

Еще одна модификация - ВК-2500ПС-03 - в серию пошла относительно недавно. В 2018 году эти двигатели в составе силовой установки вертолета Ми-171А2 принимали участие в демотуре по Юго-Восточной Азии. Версия ВК-2500ПС-02 будет ставиться на вертолет Ка-32. Технические решения, примененные в нем, позволяют точно определить реальное состояние двигателя, что в свою очередь исключает влияние человеческого фактора.

Двигатель ВК-2500ПС

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

"Сегодня по ключевому нашему продукту - двигателям ВК-2500 и ТВ3-117 - у нас локализация порядка 35%, и мы не намерены ее увеличивать. Потому что есть предприятия, где мы можем получить ту же номенклатуру по меньшей цене. При этом мы однозначно ставим задачу иметь по каждой номенклатуре двух-трех поставщиков, чтобы была конкуренция", - говорит глава предприятия, отмечая, что такая модель работает во всем мире и именно за ней будущее. Такой же концепции придерживается и ОДК.

Однако именно климовцы были первыми в отстаивании такой позиции. Сначала никто не верил в возможности реализации именно этой модели. "Нам потребовалось пять лет, чтобы всех убедить, что необходимо строить предприятие по такой модели, - аутсорсинг, за ним будущее. С 2010 по 2019 год мы реализовали это и будем дальше развивать, сегодня в корпорации это поддерживают", - говорит Ватагин.

"Большая история впереди"

Среди последних разработок предприятия - самолетный двигатель ТВ7-117СТ (мощностью 3100 л.с.) и вертолетный ТВ7-117В. Последний по характеристикам является лучшим в мире в своей размерности. "Мы очень рассчитываем на то, что вертолет Ми-38, который оснащается этим двигателем, станет популярным и массовым. У этого мотора большая история впереди", - говорит исполнительный директор завода.

Самолетный двигатель ТВ7-117СТ

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

Конструкция ТВ7-117В предусматривает возможность эксплуатации во всех климатических условиях на высоте до 6500 метров. Работоспособность обеспечивается в диапазоне от -60 ºС до +50 ºС.

Эта разработка никакого отношения к Украине не имеет, это чисто российский мотор. Яркий пример импортозамещения канадско-американского P&W127. "ТВ7-117В уже сертифицирован, и на сегодняшний день проходит испытания самолетная версия двигателя ТВ7-117СТ (для Ил-112В), а также ТВ7-117СТ-01 (для гражданского самолета)", - говорит Ватагин, отмечая, что создание линейки двигателей на базе одного газогенератора - перспективное направление, которое предполагает определенную унификацию и позволяет делать двигатели дешевле, а производство - более мобильным.

Самолетный двигатель ТВ7-117СТ

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

Самолетный двигатель ТВ7-117СТ

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

Что касается ТВ7-117СТ, то 30 марта этого года он впервые поднял в небо новый отечественный самолет Ил-112В, также модификация этого двигателя будет работать на региональном самолете Ил-114, первый полет которого намечен на осень 2020-го.

Время не стоит на месте

В конце 1970-х на предприятии создали легендарный РД-33. Это самый массовый реактивный двигатель в своем классе, стоит на вооружении 25 стран мира в составе истребителей МиГ-29.

Для сверхманевренного самолета МиГ-29ОВТ была разработана модификация двигателя с отклоняемым вектором тяги (ОВТ). Уникальная конструкция сопла обеспечивает возможность всеракурсного изменения вектора тяги, наибольшую угловую скорость его отклонения и наименьшее увеличение массы двигателя. С двигателями РД-33ОВТ самолет может совершать любые маневры, которые не под силу другим истребителям.

МиГ-29ОВТ

Источник изображения: © Роман Азанов/ТАСС

Имеется и еще одна модификация - РД-33МК, которая разработана специально для палубного истребителя МиГ-29К/КУБ, также устанавливается на МиГ-35. Этот мотор с повышенной тягой и ресурсом, которого нет больше ни у одного двигателя.

РД-33МК

Источник изображения: © Сергей Бобылев/ТАСС

"Интерес со стороны инозаказчиков к этому мотору есть, и сейчас заявки на ОВТ отдельно рассматриваются. Есть определенная процедура. И если будет разрешение, то будем работать", - говорит Ватагин. По его словам, определенный интерес есть и у нашего Минобороны. По сути, самолет МиГ-29ОВТ летал с нарушением законов аэродинамики. "Если есть то, что выходит за пределы законов физики, то это то, к чему и нужно стремиться, - полагает он. - Когда воздушное судно (боевой самолет) нарушает те законы, по которым он создавался и по которым все летают, то это дорогого стоит".

Что касается РД-33МК, то для него разработаны коробки самолетных агрегатов КСА-33 (обеспечивает работу электрических, топливных и гидравлических систем самолета и является важнейшим элементом силовой установки - прим. ТАСС). "Это крайне сложное изделие. Продукт, который выдерживает самые тяжелые нагрузки. Если тяга двигателя больше 9 тонн, а с ней в паре работает эта коробка КСА, то представьте, какая точность расчетов и прочностей должна быть в ней", - рассказывает Ватагин.

Блок автоматического регулирования и контроля (БАРК-42), разработанный для РД-33МК, тоже уникальное изделие, которое позволяет адаптироваться к условиям работы двигателя. "Конечно, говорить, что это искусственный интеллект, - перебор, но это движение уже в данном направлении", - отмечает глава предприятия.

Истребитель МиГ-29К

Источник изображения: © Андрей Лузик/пресс-служба Северного флота/ТАСС

Еще один мотор - РД-93 и коробки самолетных агрегатов КСА-54. "Это суперпродукт, и уже можно говорить, что это массовый двигатель", - говорит Ватагин.

Новые горизонты

Ведутся работы по созданию линейки новых двигателей мощностью 500-650 л.с. и 1400-1800 л.с. В "ОДК-Климов" отмечают, что закладываемые в них характеристики призваны обеспечить высокую конкурентоспособность на рынке существующих моторов. Эти проекты планируется реализовать в сжатые сроки.

Истребитель МиГ-29К

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

"В этом году мы начали работу над двумя моторами - ВК-1600 (мощностью 1600 л.с., для вертолета Ка-62) и газотурбинным турбовальным двигателем ВК-650В для Ка-226Т, Ка-126 и для всех версий "Ансата". Поэтому мы закроем всю эту линейку", - говорит Ватагин.

Многоцелевой легкий вертолет "Ансат" (вверху) и вертолет Ка-226

Источник изображения: © Марина Лысцева/ТАСС

Именно двигатели этой размерности, которых на сегодняшний день в стране нет, будут достаточно востребованы и с большой вероятностью, полагает глава предприятия, могут стать массовыми. "Потому что количество легких летательных аппаратов в нашей стране недостаточно, если сравнивать с авиационными державами мира. И еще целое направление - это беспилотники, где могут применяться эти двигатели. Поэтому задача предприятия и корпорации - иметь в свой продуктовой линейке двигатель такой размерности, - говорит он. - В этом году эскизные проекты по этим двум двигателям мы планируем завершить".

Многоцелевой легкий вертолет "Ансат" (вверху) и вертолет Ка-226

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

Еще одно перспективное направление - беспилотники. И к этой работе с учетом достижений предприятия (опыт работы с РСК "МиГ" по проекту "Скат") тоже готовы. "У нас 100-процентная уверенность, что если будет объект, которому наши двигатели будут соответствовать по тяге, то с точки зрения управляемости это будет идеально, - говорит Ватагин. - В БЛА основное - это управление. Главные сложности, которые при создании БЛА требуют решения, - это именно вопросы управления: взлет/посадка, заход на цель и так далее. Все остальные становятся вторичными. И в области системы управления, считаю, наше предприятие продвинулось достаточно далеко, и мы готовы к такой работе".

Многоцелевой легкий вертолет "Ансат" (вверху) и вертолет Ка-226

Источник изображения: © Петр Ковалев/ТАСС

Еще одно интересное направление, о котором говорит Ватагин, - возврат к легким однодвигательным истребителям. Стоит только обратить внимание на зарубежную тенденцию: у множества стран есть однодвигательные истребители F-16, на смену которым идут самолеты пятого поколения F-35. Огромный потенциал РД-33 позволяет на его базе создать более современный мотор с тягой до 11 тонн.

Сила будущего

Что касается визионерского взгляда на двигатели будущего, то, как считает исполнительный директор "Климова", в них классическая схема применяться уже не будет. Они должны быть "сухими", чтобы применялись газодинамические подшипники, и электрическими, где исключена полностью гидравлика, - по-другому должен решаться вопрос генерации электричества.

Кроме того, при создании таких двигателей должны использоваться материалы и технологии нового уровня. Также если сейчас двигатель имеет примерно 5 тыс. деталей, то в перспективе он будет иметь в десятки, а то и в сотни раз меньше деталей. И конечно, моторы будущего - это гибридные двигатели. "Еще лучше, если смотреть дальше, - это широкое применение различных видов аддитивных технологий в изготовлении всех ДСЕ (детали и сборочные единицы) моторов с малой долей традиционных покупных комплектующих, таких как подшипники и агрегаты. Когда мы говорим, что можно "печатать" двигатели, возможно, это покажется утопией, но за этим может быть будущее", - заключает Ватагин.

Многоцелевой легкий вертолет "Ансат" (вверху) и вертолет Ка-226

Источник изображения: © Роман Азанов/ТАСС

Первым шагом к двигателям будущего может стать перспективный вертолетный двигатель, работы над которым на "Климове" уже ведутся.

На предприятии рассчитывают, что с 2020 года эта работа возобновится более энергично и более масштабно.

Роман Азанов