Летом этого года в нашей стране состоялось знаменательное событие – в воздух был поднят новый пассажирский самолет МС-21, позиционирующийся как «Магистральный самолет XXI века». Утверждалось, что новая машина станет достойной отечественной альтернативной зарубежным аналогам, занимающим ту же коммерческую нишу. Как мы знаем, проект этот замышлялся еще в ту эпоху, когда проблема импортозамещения не стояла так остро, как сейчас.
После известных политических событий создание отечественных самолетов стало восприниматься как вызов не только нашим производителям, но и как вызов отечественной науке. Дело в том, что для МС-21 изначально предполагалось два варианта силовых установок – на выбор заказчика. В первом случае речь идет об отечественном двигателе ПД-14, во втором случае – о зарубежном двигателе PW1400G (от компании Pratt & Whitney). Опытный образец, поднятый в воздух, был оснащен импортными двигателями. Понятно, что в сложившихся условиях предпочтительнее вариант перехода на отечественные силовые установки.
В прессе уже неоднократно появлялись сообщения о том, что отечественные двигатели будут установлены на новом самолете в 2018 году. По заявлениям Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) двигатель ПД-14 в ходе испытаний показал все заявленные характеристики, соответствующие двигателю нового поколения. Если верить официальным сообщениям, то по выбросам в атмосферу и шумам он даже превосходит зарубежные аналоги.
Однако есть некоторые сложности, решить которые невозможно без активного привлечения к работе наших академических институтов. Об этих сложностях рассказал генеральный конструктор, заместитель генерального директора ОДК Юрий Шмотин, выступая на XXIII Сибирском теплофизическом семинаре, посвященном 60-летию Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН.
По словам Юрия Шмотина, до сегодняшнего дня в ОДК не было комплексной программы исследований. «И это есть не очень хорошо», – заключил он.
Напомним, что основные виды деятельности Корпорации – разработка, производство, продажа и обслуживание газотурбинных двигателей для военной и гражданской авиации, участие в космических программах, создание энергетического и газоперекачивающего оборудования, корабельных силовых установок. На сегодняшний день ОДК объединяет шесть конструкторских бюро и девять производственных предприятий. За последние два года в Корпорацию включено два авиаремонтных завода. «Корпорация, – отметил Юрий Шмотин, – учится работать совместно. И если мы говорим о совместных комплексных работах, то только сегодня у нас начинают реализовываться работы по комплексным исследованиям – в рамках тех ключевых программных продуктов, которые реализуются в данный момент».
Более половины выпускаемой продукции составляют двигатели для боевой авиации. Гражданский сектор двигателей пока еще незначителен – 1,5%. Столь малая цифра «гражданки», объяснил Юрий Шмотин, является прямым результатом распада СССР, когда на отечественном рынке появились иностранные компании, предложившие продукт с высокими конкурентными преимуществами. «Для того, чтобы отвоевать этот рынок, нам приходится сегодня прикладывать очень серьезные усилия», – заметил Юрий Шмотин. Комплексная программа исследований – как раз одно из таких стратегических направлений, призванное повысить конкурентоспособность отечественных двигателей для гражданской авиации.
Как пояснил Юрий Шмотин, повышение доли продукции гражданского назначения – одна из важнейших целей ОДК. И без комплексной программы исследований, признался он, реализовать ее невозможно.
«Мы сегодня четко понимаем, – сказал он, – что существующий научно-технический задел уже исчерпан. Он полностью реализован в той продукции, которая выпускалась в последние годы. Теперь для того, чтобы создавать новые, конкурентоспособные продукты, нам необходимо формировать новую программу исследований и создавать системный, комплексный, долгосрочный поход к созданию научно-технического задания. Это, в том числе, необходимо для увеличения доли в гражданском секторе».
По словам Юрия Шмотина, сегодня сформирована междисциплинарная комплексная рабочая группа, которая организовывает работу не только в «периметре» структур ОДК, но и с привлечением институтов РАН, а также ведущих вузов страны и малых предприятий. В текущем году, пояснил он, уже планируется осуществить совместную работу с научными организациями и вузами. Причем, речь не идет о каком-то эпизодическом взаимодействии с той или иной организацией (как это обычно происходит). Вопрос ставится о стратегическом сотрудничестве, которое должно вывести отечественное двигателестроение на принципиально новый уровень.
На текущий момент ключевой задачей является создание отечественной замены зарубежному двигателю PW1400G (с которым, напомню, состоялся первый полет МС-21). Указанным требованиям должен отвечать отечественный ПД-14. «Это – ключевая задача для ОДК на 2018 год», – подчеркнул Юрий Шмотин. На очереди – двигатель ПД-35, для создания которого, по словам генерального конструктора, будет активно вовлекаться научное сообщество РФ. Также ставится вопрос о создании принципиально новых турбовинтовых и вертолетных двигателей.
Одна из важнейших научно-технических задач, которую предстоит решить совместно с научными организациями – это создание полимерных композиционных материалов и высокотемпературных композитов. По словам Юрия Шмотина, полимерные композиционные материалы существенно повышают надежность двигателя при одновременном снижении его веса на 35-45 процентов. Новая технология создания лопатки вентилятора фактически меняет саму философию современного двигателестроения. Надежность и безопасность подтверждена реальным опытом эксплуатации соответствующих зарубежных моделей силовых установок. В результате принимаются совершенно новые сертификационные требования. Как разъяснил генеральный конструктор, металлическая лопатка вентилятора не обеспечивает столь высокой надежности. Обрыв лопатки вентилятора повышает нагрузку на заднюю подвеску до 80 тонн! «Представьте, какие нагрузки должны держать все болтовые соединения и стыки газотурбинного двигателя», – говорит Юрий Шмотин. В том случае, если лопатка вентилятора будет реализована из полимерных композиционных материалов, то отрыв будет практически исключен. Соответственно, отпадет необходимость проектировать двигатель по таким нагрузкам. Именно отсюда вытекает снижение веса на 45 процентов. Отсюда же, в свою очередь, снижаются требования и к композиционным деталям корпуса.
К сожалению, в настоящее время (в свете указанных выше политических причин) доступ нашей страны к таким технологиям ограничен. Что касается высокотемпературных композиционных материалов, то по ним передача технологий из США и из Европы для России закрыта полностью. Некоторые типы газотурбинных двигателей специального назначения вообще невозможно создать без реализации таких технологий. И именно это – как раз то направление, по которому должна сейчас работать наша наука.
В общем, внешняя политика парадоксальным образом привела к тому, что производители остро почувствовали важность для себя отечественной науки. Хотелось бы надеяться, что мы стоим на важной точке перехода к новому качеству отношений между производственниками и учеными.
Олег Носков
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии