Академик РАН Олег Фаворский: энергия и импульс развития
Академику РАН, доктору технических наук, профессору, советнику генерального директора Центрального института авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»), лауреату Ленинской премии Олегу Николаевичу Фаворскому 27 января исполнилось 90 лет. Его профессиональная биография началась в 1951 году в ЦИАМ. Он работал с настоящими легендами отечественной двигателестроительной науки и техники — А. А. Микулиным, К. В. Холщевниковым, Б. С. Стечкиным и др. В этой тесной кооперации рождалась мощная и передовая российская техника, а Олег Николаевич становился соавтором ее невероятных взлетов. Он и сейчас продолжает создавать, совершенствовать и продвигать отечественные разработки. Круг основных современных научных интересов академика РАН Олега Николаевича Фаворского — энергетика. В его юбилей говорим о технологических вызовах, стоящих перед Россией, и путях их решения.
— Олег Николаевич, на Ваших глазах рождалась и развивалась мощь, гордость российской промышленности, научно-технологические заделы во всех отраслях — авиации, космосе, энергетике. Вы автор и участник множества разработок, прославивших нашу страну. Убеждены, что люди Ваших заслуг, успехов и опыта обладают научной прозорливостью. На Ваш взгляд, какие современные разработки, научные тенденции «выстрелят» в будущем?
— Я работаю с 1951 года, и вся моя жизнь связана с авиационной промышленностью, начиная с работ по испытаниям турбовинтового двигателя с впрыском воды на входе и созданием основ расчета двухвальных ТРД. Хотя при этом с 1955 до 1971 года мне пришлось заниматься ядерной энергетикой и космической — у меня вышло три книги и около 50 статей, а в 1971 года по настоящее время работаю в энергетике, как газотурбинной, так и атомной и возобновляемой. По этой тематике вышло четыре книги и около 150 статей.
За это время авиационная промышленность развилась просто невероятно, несмотря на самые разные периоды. На мой взгляд после длительного перерыва для газотурбинного двигателестроения сейчас наступает хорошее время: возрождаются конструкторские бюро, повышается спрос на появление отечественной гражданской авиации. Возрождение конструкторских бюро возвращает в промышленность не только российские разработки, но и самый главный двигатель — конкуренцию (в хорошем смысле!) между КБ.
Конкуренция между КБ как действенный рычаг существовала еще в СССР в политике правительства и Министерства авиационной промышленности. Никогда не забуду, как я пришел в КБ на трехсотый завод в 1973 году, и мы делали тогда двигатель Р79-300 для нового истребителя. Меня вызвал к себе министр авиационной промышленности Петр Васильевич Дементьев и сказал, что параллельно с конструкторским бюро, которым я руководил, такой же разработкой занимается ленинградское ОКБ Климова. «Твой двигатель немого лучше, — признался мне тогда Петр Васильевич. — Но мы отдадим эту работу Ленинградскому КБ, а твоему конструкторскому бюро надо форсировать разработку двигателя для крылатых ракет РДК-300». Это в то время был очень важный проект. По современному представлению по нему тоже был настоящий конкурс, но уже с омским ОКБ. При этом главным было соображение, кто лучше сделает, а не кто дешевле. Наш двигатель был заметно лучше. Он был широко внедрен десятки лет в Минобороны.
Современной России, на мой взгляд, важно сделать упор на развитие гражданской авиации. У нас резко сократилось при развале СССР количество пассажирских перевозок внутри страны и число аэродромов. А ведь местная промышленность и локальные аэродромы очень важны для освоения новых территорий, расширения возможностей и в добыче полезных ископаемых, и в промышленности. Главенствующая роль в этом направлении должна принадлежать государству.
Второй важный аспект — обеспечение средств на развитие науки. Без собственной науки российская техника будет неконкурентоспособна в мире. Радует, что, несмотря на развал прикладной науки в 90-е годы, ряд научных школ в России удалось сохранить. Например, наш ЦИАМ, который благодаря своему руководству и самому коллективу не сдал своих позиций и остался форпостом развития отечественного двигателестроения в авиации и энергомашиностроении.
Для прикладной науки вижу большой задел в цифровизации. Она дает возможность резкого сокращения времени проектных, конструкторско-расчетных работ, обработки результатов экспериментов и вообще сократит этапы создания разного рода новых объектов.
Важно для нашей промышленности и развитие материалов, особенно композитов, жаропрочных материалов и покрытий. Они дают возможность повышения температуры газа и увеличения эффективности двигателей, уменьшения веса, повышения надежности и ресурса.
Сегодня также необходимо развивать применение аддитивных технологий. Они делают возможным создание сложных изделий с улучшенными характеристиками по газодинамике, теплообмену, прочности и надежности. Кроме того, аддитивные технологии существенно уменьшают расход материала и резко повышают производительность и качество. Сочетание всего этого даст возможность улучшения качества авиадвигателестроительной техники и газотурбинной техники для энергетики.
— В одном из своих интервью Вы говорили о том, что энергетика в России серьезно устарела. В РАН вы как раз содействуете продвижению использования газотурбинных установок (ГТУ) в энергетике. Почему так важно переходить именно на ГТУ?
— ГТ-техника для энергетики чрезвычайно важна потому, что стране необходимо срочно перестраивать всю электротехническую систему. На наших электростанциях применяются турбины, отработавшие от тридцати до пятидесяти и более лет с очень низким КПД, не более 33-35%. Такую технику нужно резко перестраивать на новую, так как основная часть энергетики страны уже выработала свой ресурс. При использовании газа главным образом речь идет о парогазовых технологиях, комбинации газовых турбин с паровыми турбинами. При их создании чрезвычайно важны новые материалы и новые технологии для того, чтобы обеспечивать новым поколениям газовых турбин уровень температур порядка 1 600°С вместо тысячи с небольшим, которые у нас были когда-то. Сейчас уже прошел переход на температуры 1 300-1 400°С на импортных турбинах. Но надо понимать, что это не российская техника, а необходимо, конечно, создавать свое. Так как окупаемость новых турбин длительная, и частнику на электростанции это невыгодно, то это снова задача государства. Причем чрезвычайно важно не только вкладывать государственные деньги, но и привлекать частный капитал, заинтересовывать его в инвестициях в российскую экономику. Это задача экономистов. Уверен, что ее тоже можно решить. Надо только тщательно все продумать и уже в печати был целый ряд предложений.
В России сегодня избыток установленной мощности электростанций из-за развала промышленности в 90-е годы, поэтому государство пока не до конца учитывает два обстоятельства, требующие срочной замены (за 10 — 15 лет) большинства оборудования ТЭС и ТЭЦ. Это, прежде всего, износ оборудования и выход его из строя. А также то, что замена старых турбин на существенно более новые экономичные новые (замена паровых с КПД 30-35% на паровые газовые установки с КПД 55 — 60%) дает экономию в расходе природного газа 70 — 90 млрд м³ в год. Эта экономия — доход государства, и о ней следует позаботиться.
Для внедрения нового поколения ГТУ в стране уже есть база: малые ГТУ до 30 МВт разработки Пермских моторов с КПД 39-40% решают проблему децентрализованной энергетики. Большие ГТУ — 80-300 МВт надо создавать практически заново. Хотя еще в 60-е годы на Ленинградском механическом заводе сделали первую в мире ГТУ на 100 МВт, в последние 40 лет мы всё отечественное в промышленности растеряли. Только в последнее время появляется надежда на возрождение отечественного ОКБ на «Силовых машинах» в Санкт-Петербурге.
Будем надеяться, что, используя современную науку — особенно опыт ЦИАМ и ВИАМ — это ОКБ возродит наше отечественное газотурбиностроение. Интерес государства к развитию энергетики поможет подтянуть молодежь, новые кадры, которым будет интересна эта тематика. Это сделает ее локомотивом не только для ряда производящих предприятий, но и, особенно, для ОКБ, научно-исследовательских институтов. В том числе ЦИАМ. Но, повторюсь, этот комплекс вопросов должен сосредотачиваться в руках государства.
— Государство уже делает уверенные шаги в этом направлении. Недавно Президент утвердил Стратегию научно-технологического развития России. Концепция ясно указывает на стоящие перед страной вызовы. В том числе и в энергетике. Привлекали ли вас к разработке этой стратегии?
— Привлекали со стороны Российской академии наук. В РАН я заместитель секретаря отделения энергетики, механики и машиностроения, отвечаю за энергетику. Когда ставился вопрос, что нужно развивать в науке, то особо мы подняли вопрос о газовых турбинах и развитии на них всей энергосистемы страны. Я говорил о том, что необходимо создание нового поколения газовых турбин большой мощности, рассказывал, как их делать и готовил официальную программу по развитию газотурбинных технологий для Министерства энергетики Российской Федерации.
В 2016 году письмо РАН о проблеме газовых трубин было поддержано Президентом России Владимиром Путиным. В эту программу теперь включены и предложения ЦИАМ по развитию газовых турбин, предложения ВИАМ по материалам и аддитивным технологиям. Руководство президиума РАН передало последний вариант программы в Министерство, там ее должны были проработать для очередного постановления Правительства.
Полную версию интервью читайте на сайте ЦИАМ.
ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» – единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные исследования и научное сопровождение разработок в области авиадвигателестроения – от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей, в том числе наземных газотурбинных установок. Все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии института и проходили доводку на его стендах.
Национальный исследовательский центр «Институт им. Н.Е. Жуковского» создан в соответствии с Федеральным законом №326-ФЗ от 4 ноября 2014 года для организации и выполнения научно-исследовательских работ, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использования научных достижений в интересах отечественной экономики. В состав Центра входят Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ), Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (ГосНИИАС), Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С.А. Чаплыгина (СибНИА) и Государственный казенный научно-испытательный полигон авиационных систем (ГкНИПАС).
Пресс-служба ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»