Одним из приоритетных проектов государственной программы РФ "Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы" является проект "Двигатели для самолета МС-21", головным разработчиком которого является ОАО "Авиадвигатель". О том, как реализуется решение задачи создания конкурентоспособной продукции авиационного двигателестроения мы беседуем с заместителем генерального конструктора-главным конструктором семейства двигателей ПД пермского конструкторского бюро Игорем Максимовым.
- Игорь Владимирович, какие результаты 2012 года вы считаете наиболее значимыми?
- Знаковым этапом не только прошлого года, но и проекта "Двигатели для МС-21" в целом я бы назвал создание двигателя-демонстратора технологий (ДДТ).
ДДТ собран в мае 2012 года, а в июне был осуществлен его первый запуск на закрытом испытательном стенде "Авиадвигателя". После проведения первого этапа испытаний, в процессе которого были подробно изучены характеристики двигателя, параметры его узлов и систем, двигатель был установлен на открытый стенд для акустических испытаний с использованием противотурбулентного входного устройства. Затем двигатель был разобран. Специалисты ОАО "Авиадвигатель", ОАО "НПО "Сатурн" и ОАО "НПП "Мотор" подробно изучили состояние его узлов и деталей, после чего двигатель собрали для продолжения испытаний. В настоящее время продолжается очередной этап испытаний ДДТ. В 2012 году проведены испытания прототипов узлов мотогондолы на двигателе ПС90А.
Одно из существенных достижений прошедшего года - это утверждение генеральным директором ОАО "ОПК "Оборонпром" и директором департамента авиапрома Минпромторга России технического задания на двигательную установку с двигателем ПД-14 для самолета МС-21.
Также в 2012 году разработан технический проект базового двигателя ПД-14, получил положительное заключение ЦИАМа, ГосНИИ ГА, ВИАМа, НИИТа.
- В 2012 году выполнен очередной шаг от эскизного проекта к техническому проекту. Внесены ли какие-то изменения в конструкцию двигателя?
- Одним из ключевых изменений конструкции двигателя стало изменение места расположения коробки приводных агрегатов вместо подкапотного пространства газогенератора в подкапотном пространстве мотогондолы. Этим самым мы значительно снизили технические риски обеспечения необходимого температурного состояния наиболее важных агрегатов САУ, маслосистемы и самолетных агрегатов. Кроме того, мы расширили возможности создания модификаций двигателя ПД-14 для других типов самолетов. Понятно, что изменять конструкцию коробки приводов, добавлять или менять агрегаты под конкретный тип самолета гораздо легче, когда есть больше свободного пространства. Однако это изменение конструкции повлекло за собой изменения других узлов двигателя, вентилятора, разделительного корпуса, узлов мотогондолы.
Кроме того, по всем узлам двигателя разработаны и внедрены мероприятия, обеспечивающие повышение их эффективности, ресурса и снижение массы.
Для снижения массы двигателя мы совместно со специалистами "Мотора" полностью пересмотрели конструкцию турбины низкого давления (ТНД). Новая ТНД стала меньше по габаритам и легче, а применение самых современных достижений в аэродинамике турбин позволило увеличить ее КПД. Сейчас предприятия кооперации "Мотор", "Авиадвигатель", УМПО и ПМЗ приступили к изготовлению новой турбины. Первый комплект ТНД мы поставим на испытания в ЦИАМ на стенд ТС-2, второй будем испытывать у себя в составе демонстрационного двигателя.
- А как продвигаются дела с камерой сгорания?
- Мы провели целую серию испытаний полноразмерной камеры сгорания в составе газогенератора, ДДТ в "Авиадвигателе", на высотном и высокопараметрическом стендах в ЦИАМе. Основные выводы: камера сгорания подтвердила расчетные характеристики. Тем не менее, для снижения рисков мы ведем работу с ГП "Ивченко-Прогресс" (Украина) по проектированию альтернативной камеры сгорания. В начале 2013 года запланированы ее испытания в "Авиадвигателе", сначала на специальном стенде, потом в составе газогенератора-демонстратора. При положительных результатах мы планируем продолжить испытания КС совместно с нашими украинскими коллегами в ЦИАМе. Если окажется, что ее характеристики лучше, не исключено, что основным поставщиком камеры сгорания станут двигателестроители Украины.
- Вы упомянули демонстрационный двигатель. Он чем-то отличается от двигателя-демонстратора технологий?
- Двигатель-демонстратор технологий создан для проверки принятых конструктивных и технологических решений. Сейчас ведется изготовление демонстрационного двигателя, который будет максимально приближен по конструкции к серийному двигателю ПД-14. В этой работе заняты практически все предприятия двигателестроительной корпорации. Главная цель - продемонстрировать параметры будущего ПД-14. Начало его испытаний мы запланировали на третий квартал текущего года.
- В рамках проекта "Двигатели для самолета МС-21" впервые в истории отечественного моторостроения созданием мотогондолы занимаются двигателисты, а не разработчики самолета. По какой схеме осуществляется работа и что уже сделано?
- Действительно, корпорация "Иркут" заказала нам силовую установку полностью, поэтому сегодня в рамках проекта мы работаем в двух направлениях: двигатель и мотогондола. По обоим направлениям оформлены соответствующие решения о кооперации при проектировании, сертификации и изготовлении.
Необходимо подчеркнуть, что на стадии разработки и изготовления опытной партии как двигателей, так и мотогондол ОАО "Авиадвигатель" является головным предприятием. В дальнейшем - на этапе серийного производства - наше КБ будет осуществлять авторское сопровождение изделий, а изготовлять двигатель и мотогондолу будут серийные заводы.
На сегодняшний день конструктивный облик узлов мотогондолы определен. Мы приняли решение, что наша мотогондола должна быть сдвижного типа, а не распахивающаяся. Это позволяет обеспечить более жесткую, легкую и надежную конструкцию.
К работам по созданию и подготовке серийного производства мотогондолы для ПД-14 привлечены ведущие отечественные отраслевые институты: ВИАМ, ЦИАМ, ЦАГИ, Центральный научно-исследовательский институт специального машиностроения, Уральский НИИ композиционных материалов, кировский "Электропривод" и др.
В рамках кооперации основные модули мотогондолы - воздухозаборник, капоты, реверсивное устройство - будут изготовлены на трех основных предприятиях: Воронежское акционерное самолетостроительное общество, обнинское научно-производственное предприятие "Технология" и пермский завод "Машиностроитель". Кооперация 2-го и 3-го уровня достаточно развита и включает в себя российских и зарубежных поставщиков. При этом большое внимание уделено максимальному использованию в конструкции мотогондолы стандартизированных, проверенных решений.
Ключевыми технологиями, призванными обеспечить конкурентоспособность продукта по техническим и экономическим параметрам, являются технологии композиционных материалов. Масса композитных деталей в конструкции мотогонолы превышает 60%. Из них изготавливается даже такая сложная и ответственная деталь, как решетка реверсивного устройства.
Испытания первой мотогондолы в составе демонстрационного двигателя запланированы на начало 2014 года.
- В современных экономических условиях важно продемонстрировать не только товар, но и потребность рынка в нем…
- Бизнес-цель проекта - завоевание ниши на мировом рынке авиационных двигателей в классе тяги от 9 до 18 тонн. На сегодняшний день подписан договор на поставку двигателей ПД-14 между управляющей компанией "Объединенная двигателестроительная корпорация" и корпорацией "Иркут". Подписаны соглашения о намерениях приобретения нашего нового двигателя для самолетов типа МС-21 с Институтом гражданской авиации Республики Куба, азербайджанской компанией Silk Way, получена предварительная заявка от индийских заказчиков. Интерес к самолетам МС-21 и МТA (Многоцелевой транспортный самолет) с двигателями ПД-14 проявляют министерства обороны и чрезвычайных ситуаций России, ведутся переговоры с представителями отечественных пассажирских и грузовых авиакомпаний. Таким образом, сегодня мы можем смело говорить о потребности в более чем 1 000 двигателях ПД-14.
Хочу подчеркнуть, что выбранные параметры газогенератора обеспечивают возможность создания на его основе конкурентоспособных авиационных двигателей в широком диапазоне тяг - от 7 до 18 тс, газотурбинных двигателей мощностью от 6 до 16 МВт наземного применения. Это снижает риск возможных задержек и провалов на отдельных узких сегментах рынка и обуславливает экономическую устойчивость и эффективность проекта.
Уже по результатам первых испытаний двигатель-демонстратор технологий показал свою работоспособность во всем диапазоне режимов, вплоть до взлетного, а продемонстрированные параметры двигателя по термодинамике, акустике и эмиссии лучше, чем у современных аналогов.
Проведенная в 2011 году специалистами корпорации "Иркут" и ЦИАМа комплексная оценка экономической эффективности двигателя ПД-14 в составе самолета МС-21 с учетом удельного расхода топлива, затрат на ТОиР и стоимости ДУ показала, что прямые эксплуатационные расходы МС-21 с двигателем ПД-14 на 1,1-2,5% меньше, чем с двигателем PW1400G.
Виктор Осипов
