Новый магистральный самолет Ту-204 создан по новейшим технологиям с использованием титанового сплава.
В год 7-й 8-го числа 7-го месяца компания Боинг представила миру свою новинку – самолет «Боинг-787», за которым уже выстроились в очередь более сорока крупнейших авиакомпаний мира. Но приоритет в приобретении нового суперлайнера будет у россиян. И это справедливо. Ведь, как ранее сообщил генеральный конструктор самолета Джим Моррис, ключевые элементы для «Боинг-787 Дримлайнер» (Boeing-787 Dreamliner) разрабатывались в Московском центре «Боинг», где трудятся 300 российских инженеров. По словам господина Морриса, российские инженеры проектировали элементы носовой части фюзеляжа, пилоны навески двигателей, а также переднюю кромку крыльев, предкрылки и элементы титановых конструкций шасси. Поставщиком же титановых элементов для конструкции «Боинг-787» стала российская компания «ВСМПО-АВИСМА». «Этот самолет на 10% своего веса состоит из российского титана», – подчеркнул господин Моррис. Иными словами, по титановым конструкциям он наполовину российский, так как общая доля этого металла в самолете достигает 20 процентов.
МНОГО ЗВАНЫХ, НО МАЛО ИЗБРАННЫХ
Многие страны имеют залежи минералов, содержащих титан, – Австралия, Канада, Индия, Норвегия, США, Украина, ЮАР. Однако, как говорится, много званых, но мало избранных. Далеко не во всех даже экономически развитых странах сумели освоить производство и технологию обработки этого самого легкого и одновременно самого прочного металла.
Титан открыли более 100 лет назад, но сам он не раскрылся человеку. Основная проблема его производства – степень очистки металла. Даже незначительные доли примеси делали его хрупким. Около века назад металл посчитали бесперспективным, и таковым он оставался примерно до середины 40-х годов двадцатого столетия. В 1948 году американцы выплавили первый промышленный титановый слиток. Российские металлурги, хотя и отстали на старте, но затем быстро догнали заокеанских конкурентов. Сегодня Россия и США стали партнерами в авиастроительной отрасли. Это произошло в немалой степени благодаря нашим передовым технологиям в обработке титана и изделий из его сплавов. Мы можем гордиться, что американские самолеты будут делать из российского титана. Производство и обработку этого металла с полным основанием можно отнести к нашим национальным достижениям. Огромная заслуга в этом принадлежит корпорации «ВСМПО-АВИСМА».
Любая история пишется языком своего времени. Время предприятия – это годы войны и противостояния политических систем, освоения космоса и конверсии оборонной промышленности и, наконец, вхождения в мировой рынок. Страницы летописи «ВСМПО-АВИСМА» открывают многие главы развития российской авиации и космонавтики.
Крупнейший в мире и практически единственный в России производитель титана – Верхнесалдинский металлургический завод, на базе которого была образована корпорация «ВСМПО-АВИСМА», дал первую плавку в 1933 году. Специалисты отмечали, что ввод в строй этого завода способствовал изменению технического уровня производства материалов для авиации. Но о титане в те годы не было и речи. В самолетостроении заканчивалась фанерно-тканая эпоха, начиналась алюминиевая, и созданное предприятие играло в ней ключевую роль, занимало особо ответственное положение в экономике страны. Завод производил из алюминия детали и полуфабрикаты, предназначенные для строительства моторов и цельнометаллических самолетов. Таковы были нужды СССР, и крылатый металл, как называли алюминий, выполнял задачи своего времени.
Военные годы подтвердили особый статус завода. Эвакуированный в 1941 году из Москвы на Урал, в Верхнюю Салду, он обеспечивал легкими сплавами военную авиацию и другие оборонные отрасли производства.
Другие времена ставят иные цели. Соперничество с американцами, прежде всего в военной сфере, способствовало разработке новых средств вооружения. В середине прошлого века на арену вышел титан.
Как известно, военные самолеты, ракеты, подводные лодки работают в экстремальных условиях и режимах. Кроме того, конструкторы новой авиатехники столкнулись с проблемой высоких температур обшивки корпуса. К конструкционным материалам летательных аппаратов сверхзвуковых скоростей предъявлялись более жесткие требования.
Незаменимым металлом для новой авиации и космонавтики стал титан, который обладает особыми свойствами: легкостью в сочетании с прочностью, исключительной коррозионной стойкостью, высоким уровнем специальных характеристик, хорошими технологическими и физическими свойствами. Сочетание этих ценных качеств делает титан уникальным материалом. Освоение его производства и обработки кардинально решило многие проблемы авиакосмической отрасли.
ИСТОРИЯ И СОВРЕМЕННОСТЬ
Верхнесалдинский металлургический завод сменил профиль в середине 50-х годов. По решению правительства здесь было организовано крупномасштабное промышленное производство продукции из титановых сплавов. В 1957 году был выплавлен первый слиток, а к концу семидесятых годов за счет реконструкции действующего производства и строительства новых цехов предприятие стало одним из крупнейших в мире производителей слитков и большинства видов проката из титановых сплавов. К концу 80-х годов завод вывел Россию в число мировых лидеров по производству этого металла.
К этому времени ВСМПО стало элитным подразделением военно-промышленного комплекса страны с мощным многопрофильным производством, оснащенным уникальным оборудованием. На него пришли трудиться высококвалифицированные научно-технические и рабочие кадры.
Завод приступил к выпуску проката: штамповок, листов, плиток, прутков, профилей, труб и слитков. Из алюминиевых сплавов начали делать крупногабаритные экструдированные панели и профили, штамповки. Половина всей продукции использовалась в гражданской и военной авиации.
ВСМПО стало основным поставщиком металла для большинства аэрокосмических проектов: пассажирских самолетов Ту-154, Ту-204, Ил-86, Ил-96, Ан-124, вертолетов семейства «Ми», военных самолетов марки «Су», «МиГ», «Ту». Титан быстро завоевал небо, а потом отправился в космос. Он использовался в строительстве ракетного комплекса «Энергия-Буран» и космического комплекса «Союз-Аполлон». Одновременно титан спустился в океанские пучины. Ему нашли применение в судостроительной отрасли, приступив к строительству атомных подводных лодок и другой оборонной техники.
В 90-х годах прошлого века Верхнесалдинский металлургический завод вышел на мировой рынок титана. Это была вынужденная мера сохранения уникального производства. В то смутное время заказы на титан от отечественных потребителей практически иссякли. Приходилось рассчитывать только на собственные силы. А сил у предприятия оказалось достаточно много, чтобы вступить в конкурентную борьбу на условиях уже сложившегося мирового рынка титана. Американские, японские, европейские авиастроители вначале настороженно отнеслись к новому производителю сверхпрочного металла. Однако их убедил высокий уровень развития российского производства. Войти в мировой авиационный и индустриальный рынок и занять там свою нишу удалось достаточно быстро.
Сегодня корпорация «ВСМПО-АВИСМА» – ведущий поставщик титановой продукции для таких мировых компаний, как Boeing, Airbus, Embraer, Goodrich, SNECMA, Rolls Roys, Pratt&Whitney и других. Корпорация поставляет титан предприятиям и других отраслей промышленности: химического машиностроения, энергетики, в том числе атомной, производства медицинских имплантатов.
На самом деле применение титана постоянно растет во всех сферах производства и повседневного быта. Чаще всего этот металл ассоциируется с ценными изделиями, такими как наручные часы, оправы для очков, спортивные товары и ювелирные изделия. В зависимости от непосредственного назначения он конкурирует с никелем, нержавеющей сталью и циркониевыми сплавами. Многообещающие признаки роста показывает автомобильный сектор. В системах подвесок, например, замена стальных пружин на титановые дает преимущество в виде уменьшения веса на 60%. Также титан применяют в производстве коленчатых валов, соединительных тяг и выхлопных систем. Электростанции и заводы по опреснению морской воды также являются важными областями для роста применения титана. Развивается производство титановых подложек для жестких дисков персональных компьютеров.
На российском рынке «ВСМПО-АВИСМА» полностью удовлетворяет потребности в титановой продукции авиационных, оборонных, машиностроительных предприятий. Корпорация остается надежным партнером более 1000 заказчиков в России и других странах СНГ. В числе заказчиков предприятия: «Сухой», КнААПО, НПК «Иркут», «Авиант», УМПО, «Салют», «Сатурн», ПМЗ, «Мотор Сич» и другие.
Корпорация «ВСМПО-АВИСМА» сертифицирована практически всеми мировыми производителями авиационно-космической техники. Это единственная в Российской Федерации компания, имеющая более 250 международных сертификатов качества.
РЕВОЛЮЦИЯ В АВИАСТРОЕНИИ
В настоящее время происходит принципиальная перестройка всей материаловедческой концепции формирования конструкции самолетов. Перед разработчиками авиатехники стоят задачи по снижению веса, расхода топлива и эксплуатационных затрат, увеличению дальности полета.
На дальние расстояния полет станет более комфортным, если рейс не транзитный, если люди не теряют время в промежуточных пунктах. Быстрее прибыть в пункт назначения на личные и деловые встречи – мечта каждого пассажира. Авиаперевозчики, пассажиры, летчики с нетерпением ожидают таких авиалайнеров, которые будут способны преодолевать маршруты протяженностью более 15 тысяч километров без посадок и дозаправок. Этого можно достичь, если авиатехника станет максимально эффективной в эксплуатации, точнее, сверхэкономичной.
В XXI веке эти задачи решают с помощью широкого использования композиционных материалов на основе углеволокна и титановых сплавов. Последние заменяют сталь и алюминиевые сплавы. Алюминий постепенно выводится из конструкций, поскольку активно взаимодействует с ними и коррозирует. Этим процессам не подвержен титан. Он увеличивает ресурс высоконагруженных деталей, а значит – и сроки эксплуатации самолетов. Титан обладает большими преимуществами перед другими металлами и материалами в весовой характеристике. А чем легче самолет, тем он экономичнее. В новых, буквально революционных, проектах летательных аппаратов американских и европейских авиастроителей доля титана возрастает в несколько раз.
Авиалайнер В787 Dreamliner компании Boeing – лидер нового поколения самолетов – самый экономичный, один из самых комфортных. Он будет иметь дальность полета, сопоставимую с дальностью современных широкофюзеляжных самолетов. Показатель потребления топлива у В787 на 20 процентов ниже, чем у самолетов подобного класса. И он на 20 процентов состоит из титана (для сравнения: этот показатель в В777 – девять процентов).
Корпорация «ВСМПО-АВИСМА» определена ведущим и единственным за пределами США поставщиком титана для этого самолета. В новом авиалайнере, впервые в истории американского самолетостроения, применен новый высокопрочный титановый сплав, разработанный за пределами страны. Это сплав VST 5553, созданный профессионалами ВСМПО. Из него изготавливаются десятки новых наименований штамповок. В их производстве у корпорации нет равных.
Уральская корпорация является также основным поставщиком титана для конкурента американской компании Boeing – европейской авиастроительной фирмы Airbus. Самолет этой компании А380 садится на шасси, в составе которого самая большая в мире горизонтальная балка, изготовленная из салдинской титановой штамповки. Таких крупногабаритных изделий больше никто делать не может. Высокое качество обеспечивается изготовлением их на модернизированном кузнечном оборудовании, самом мощном и современном в мире. В 2007 году начинается новая работа над проектом Airbus A350, для которого корпорация будет делать штамповки.
Надеждой российского авиапрома называют региональный самолет SuperJet100 компании «Гражданские самолеты «Сухого». Это первый самолет такого класса, созданный в XXI веке. Титана в нем немного, но он содержится в самых ответственных узлах авиалайнера. И титан этот – корпорации «ВСМПО-АВИСМА».
Сегодня уральская корпорация входит практически во все новые проекты мирового авиастроения, став ведущим поставщиком титана и помогая реализовать создателям самолетов их самые смелые мечты.
Свою продукцию в составе современных летательных аппаратов корпорация «ВСМПО-АВИСМА» продемонстрирует на «МАКС-2007» в подмосковном Жуковском. Наш глаз будет любоваться легкостью и грациозностью современных летательных аппаратов. Но уже невозможно применить к ним журналистский штамп «стальные птицы». Они все более становятся титановыми. А делает их такими – легкими и экономичными – продукция корпорации «ВСМПО-АВИСМА».
/Корр. Владимир Калинин/
