ОТКРЫТЬ ВОЗДУШНОЕ ПРОСТРАНСТВО ПЕРСПЕКТИВНОМУ ДВИГАТЕЛЮ
О стратегическом союзе, сложившемся между двумя организациями авиационной отрасли – Открытым акционерным обществом «Авиамоторный научно–технический комплекс «Союз»» и Открытым акционерным обществом «Балашихинский литейно-механический завод» мы беседуем с заместителем генерального конструктора ОАО «АМНТК «Союз»» Василием Критским.
– Василий Юрьевич, участники и посетители Международного военно- технического форума « Армия-2020» обратили внимание на совместную экспозицию БЛМЗ и АМНТК «Союз», на которой доминировала двигателестроительная тематика на фоне серийных производственных возможностей литейного и механо-сборочного производств БЛМЗ. Какие цели ставились соэкспонентами?
– Главная цель заключалась в том, чтобы привлечь внимание правительственных, административных, инвестиционных, научных, конструкторских кругов на столь значимом и уважаемой мероприятии к тому центру компетенций в области создания авиационных двигателей, которым является Авиамоторный научно– технический комплекс «Союз».
Будет не лишним напомнить читателям национального авиационного журнала «Крылья Родины» краткую историю АМНТК «Союз». Точкой отсчёта стало постановление Государственного Комитета Обороны от 18 февраля 1943 года. Инициатором, основателем и первым руководителем предприятия был А.А. Микулин, впоследствии Генеральный конструктор, Герой Социалистического Труда, лауреат четырёх Государственных премий, академик.
Основная тематика завода – авиационные турбореактивные двигатели. До 1946 г. завод разрабатывал и поршневые двигатели семейства АМ-39 и АМ-42, для которых, кстати, осваивал и поставлял алюминиевое литьё БЛМЗ, организованный в 1932 г. как производитель литых заготовок в том числе для моторов. АМНТК «Союз» создано 19 базовых и 44 модификации турбореактивных двигателей. На самолётах с этими моторами установлено более 100 мировых рекордов. АМНТК «Союз» стал родоначальником ряда новых предприятий, которые занимались доводкой, внедрением в серийное производство и созданием модификаций двигателей.
Перечислю некоторые: АМТКРД-01, АМРД-02, АМ-3, АМ-5, АМ-9 (РД-9Б), Р11-300, КР7-300, Р15Б-300, Р27В-300, Р79В-300, Р95-300, ТВ-О-100. Сегодня важно отметить, что доработка двигателя Р79В-300 для самолёта Як-141 была завершена. Однако в связи с изменением военной доктрины тема Як-141 была закрыта. На базе газогенератора Р79В-300 был разработан двигатель Р119-300 для одного из самолётов ОКБ Сухого, а также были сделаны проекты двигателей Р119М-300, Р119МВ-300 для самолётов с вертикальным взлётом и двигателя Р134-300 для сверхзвуковых деловых самолётов. Был создан экспериментальный газогенератор для малоразмерных ТРД. Именно этот мощный исторический фундамент позволил для экспозиции Форума подготовить и выставить современные конкурентоспособные образцы.
Ещё одна цель, которую мы преследовали – показать наличие исходной, перспективно выгодной производственной площадки для выпуска двигателей и изделий связанной тематики. Такой площадкой является Балашихинский литейно-механический завод. БЛМЗ, как и АМНТК «Союз», часто в сфере своей деятельности был первопроходцем, что, естественно, закаляет и, несмотря на все трудности, сохраняет стремление быть первым. В этом мы сродни друг другу.
Макет газотурбинного привода для энергоустановки мощностью 1 МВт
– Какие примеры из деятельности двух организаций, подтверждающие их лидерские возможности, Вы можете привести?
Конструкторское бюро и опытный завод АМНТК «Союз» во многих решениях, касающихся ГТД, были первыми. Об этом можно говорить с гордостью, отмечая высокий профессионализм кадров организации во все годы.
Например, в двигателе АМ-3 впервые внедрено регулирование компрессора за счёт перепуска воздуха, во фронтовом устройстве камеры сгорания поставлены завихрители. На двигателе АМ-5 впервые применён электрический стартер-генератор. На двигателе РД-9Б впервые применена первая сверхзвуковая ступень компрессора. На двигателе Р11-300 впервые применена двухвальная схема роторов с промежуточными опорами, а также воспламенитель с подпиткой кислородом для надёжного высотного запуска. На двигателе Р15Б-300 впервые применён электронный регулятор режимов. На двигателе Р27В-300 впервые применено криволинейное сопло с двумя поворотными насадками для обеспечения режимов взлёта и посадки первого отечественного СВВП Як-38; кроме того, двигатель обладает высочайшим уровнем газодинамической устойчивости. На двигателе Р79В-300 (для первого в мире сверхзвукового СВВП Як-141) впервые применено цельноповоротное реактивное сопло, способное функционировать при работающей форсажной камере двигателя. Данное конструктивное решение было полностью заимствовано американскими разработчиками при создании самолёта F-35B. В АМНТК «Союз» впервые освоены паяная охлаждаемая рабочая лопатка турбины высокого давления, воздушный завихритель «улиточного» типа камеры сгорания (применяется сегодня в ТРДДФ 4+ и 5-го поколения другими отечественными предприятиями), противовращение роторов низкого и высокого давлений (впервые для истребительного двигателя), регулируемый смеситель второго контура ТРДД, плоское реактивное сопло с отклонением вектора тяги, высокоскоростные контактные уплотнения опор роторов и др.
Демонстратор поворотного сопла двигателя для СВВП
О БЛМЗ скажу несколько короче, подчеркнув только главные моменты. Завод первым в стране освоил фасонное литьё из магниевых сплавов, создав серийное производство. На заводе создано первое КБ взлётно-посадочных устройств. Организован первый цех производства порошковых металлокерамических элементов авиационных тормозов.
Организован цех и освоено производство фасонного литья из титановых сплавов. Внедрены холодно- твердеющие стержневые и формовочные смеси, разработано смесеприготовительное оборудование. Построен первый в стране литейный цех с безотходной технологией регенерации смесей (к сожалению, в силу внешних обстоятельств после опробования был законсервирован, а затем перепрофилирован). БЛМЗ первым начал выпуск легкосплавных (алюминиевых и магниевых) автомобильных колёс. Именно на БЛМЗ был отлит знаменитый памятник первому в мире космонавту, который призывает нас побеждать и быть первыми.
Генеральный конструктор АМНТК «Союз» М.О. Окроян с А.Г. Мажугой – ректором
РХТУ им. Д.И. Менделеева после подписания соглашения о сотрудничестве на Форуме «Армия-2020»
– Сейчас это стремление быть первым часто называют амбициозным планом, амбициозным проектом, амбициозной целью. Чем нынешняя ситуация с её проблемами в отечественном газотурбостроении благоприятна для выхода АМНТК «Союз» в партнёрской связке с БЛМЗ на передние рубежи?
Парадоксальность нынешней ситуации в развитии газотурбинных двигателей, главным образом для боевой авиации, а также их конверсионных модификаций, заключается в том, что серийные заводы, «поглотившие» КБ и опытные производства, никак не заинтересованы в разработке и освоении новой техники. Гораздо проще производить двигатели, на освоение которых в своё время были потрачены колоссальные средства, но улучшая их сегодня своеобразными инъекциями, повышающими параметры: применением новых материалов, улучшением характеристик некоторых узлов и т.п. Отсюда появление многочисленных модификаций двигателей прошлого века (а это разработки примерно 60-х и 70-х годов), называемых сегодня двигателями поколения 4+, 4++ и даже 4+++. В этой ситуации научно-технический задел АМНТК «Союз» оказался более востребованным. Стоит напомнить, что в данном КБ разработанные в своё время двигатели 4-го поколения имели, например, удельную массу такую же, как у разработок 5-го поколения других КБ сегодня. Поэтому неудивительно, что представленный на выставке «Армия-2020» двигатель Р579-300 вызвал интерес у потенциальных заказчиков. При сохранении конструктивно-силовой схемы двигателя типа Р179-300 новая версия обладает весьма солидными параметрами тяги (на режиме «Полный форсаж» – 21 тс, на режиме «Максимал» – 13 тс на земле) и экономичности.
Эта оптимистическая техническая оценка уже сделанного, в том числе и за последнее время, подсказывает пути дальнейшего совершенствования и развития.
Генеральный директор БЛМЗ Н.С. Окроян с полковником В.А. Колисниченко –
представителем ВМФ у макета двигателя для СВВП
– Какими же видятся пути развития двух предприятий в ближайшем будущем? Какая общая цель намечена?
– Если думать о дальней и ближней перспективе, то имеет смысл разделить цели на два направления: новые концепции газотурбинных двигателей и реальное производство.
По части разработки ГТД намечены несколько направлений:
Двигатели для боевой авиации, разработанные с использованием отработанной схемы двигателя типа Р179-300 и, в первую очередь, его газогенератора. А одна из особенностей его такая – непревзойденный запас газодинамической устойчивости компрессора высокого давления (ΔКу ≥ 34%) при возможности отбирать до 10 % воздуха на струйные рули. Поэтому крайне привлекательным является его использование для силовой установки современного самолёта вертикального взлёта и посадки.
Двигатели для гражданской авиации. Например, для сверхзвукового пассажирского самолёта бизнес- класса. Двигатель Р579СПС-300 предлагается в нескольких вариантах с тягами от 11,3 тс (при двухконтурности 0,8) до 16 тс (в одноконтурной версии). Причём без форсажной камеры! Современная версия газогенератора ГГ-179 пригодна для «сердца» двигателя в вариантах со степенью двухконтурности, например, от 3,2 и выше, в т.ч с редукторным приводом вентилятора, что востребовано для дозвуковых самолётов различных классов.
Директор департамента стратегии развития и маркетинга БЛМЗ С.О.Окроян рассказывает
об особенностях современного проекта двигателя посетителю Форума «Армия-2020»
Конверсионные версии двигателей в диапазоне мощностей от 0,3 до 35 МВт и даже более. Например, весьма неплохие показатели получены на двигателе ГТД-30Э-300 мощностью 30,5 МВт, созданном на базе двигателя Р79В-300 (но с новым компрессором низкого давления для одноконтурной схемы и возможностью работы на различных видах топлива).
Двигатели для авиации общего назначения и коммерческих перевозок ГА. Например, востребованным оказался мотор Р126-300, разработка которого была начата ещё в 1994 г. Этот ТРДД с тягой 3,7 тс спроектирован по современной схеме: двухконтурный (степень двухконтурности 5,5), двухвальный, с осецентробежным компрессором высокого давления, с противоточной камерой сгорания, с газовоздушным реверсом.
По производственной части логичным видится принятое решение развития производства на БЛМЗ с обеспечением современным оборудованием, что выгодно отличает от подхода предприятий ОДК, где зачастую вместо освоения новых технологий и реновации станочного парка занимаются «выжиманием соков» из старого оборудования. Кроме того, начата работа в кооперации с известными компаниями, успешно зарекомендовавшими себя в авиакосмической отрасли. Например, с АО «Металлист- Самара», единственным, пожалуй, обладателем компетенций по выходным реверсивным устройствам, сверхзвуковым соплам, шумопоглощающим конструкциям корпусов авиадвигателей и пр. К реализации проекта будет привлечён ещё ряд предприятий, среди которых, например, обладающая самыми современными обрабатывающими центрами компания ООО «Альянс-М».
На первом этапе намечена к производству ГТУ-30-300 (двигатель ГТД-30Э-300). В сегменте наземных газотурбинных установок двигатель ГТД-30Э-300 способен удовлетворить потребности на отечественном рынке энергетических установок и газоперекачивающих агрегатов в своём классе мощности. Важно, что развертывание производства данной конверсионной модели двигателя, ГТД-30Э-300, даст возможность в дальнейшем на производственной площадке БЛМЗ начать выпуск и лётной модели, но уже более технически совершенной – двигателя типа Р579 в различных вариантах исполнения. Это и есть принцип реконверсии: после отработки технологий и производства наземной техники переходим к лётным образцам.
В ходе реализации этого инновационного проекта подписан ряд соглашений, в том числе связанных и инвестированием, подготовкой кадров. Подготовлено технико-экономическое обоснование проекта. Ведутся работы, связанные с аутсорсингом и выбором наиболее перспективных партнёров для кооперации. Проводится экспертиза и аудит производственной площадки, в том числе с учётом требований по санитарной зоне и градостроительного плана земельного участка под данное производство. Шаг за шагом мы продвигаемся вперёд.
Желаем АМНТК «Союз» и БЛМЗ успехов в достижении намеченного. Реализация подобных проектов усиливает позиции нашей страны, способствует диверсификации и повышению эффективности её экономики, что становится импульсом социальных преобразований.
Источник: Национальный авиационный журнал "Крылья Родины" №11-12 за 2020г.