Юрий Соколов
Объективная
ситуация, в которой сегодня работает российская индустрия,
заставляет сосредотачивать внимание и ресурсы на наиболее
перспективных проектах. И особенно ценны программы, которые
не только нацелены на создание нового прорывного продукта,
но и обеспечивают фактические переформатирование масштабных
национальных производственных объединений (вплоть до целых
отраслей), выводя их на более высокие технологические уровни
и качества кооперации. В этой плоскости одним из ключевых
проектов российского двигателестроения (впрочем, можно
говорить о машиностроении в целом) выступает амбициозная
программа «Объединенной двигателестроительной корпорации»
(входит в Госкорпорацию Ростех) создания авиадвигателя ПД-14
— полностью российского, во многом опережающего предложения
глобальных конкурентов. Проект ПД-14 уже перешел в фазу
производства компонентов, на августовском МАКС-2015 он,
безусловно, станет одной из центральных тем авиасалона:
реализацией программы активно интересуются как в России, так
и за ее пределами.
Консолидация как база возможностей
Нет сомнений, что еще недавно мировое авиастроение уже
начинало списывать российские возможности по разработке и
созданию собственного национального авиадвигателя, который
мог бы не просто конкурировать, но и успешно опережать по
целому ряду позиций аналогичные по классу двигатели
зарубежного производства. Уникальность программы ПД-14 еще и
в том, что она реализуется с опорой исключительно на
отечественные конструкторские разработки, отечественные
материалы и технологии. ПД-14 становится убедительным
доказательством, что Россия ничуть не утратила компетенции
по созданию сложнейших машиностроительных произведений —
авиадвигателей. И это тем более важно, что в создании нового
двигателя задействованы десятки предприятий, которые
благодаря этой амбициозной программе приобрели
дополнительные возможности, сделали серьезный
технологический и конструкторский прорыв.
Уже неоднократно было отмечено, что фундаментом успешности в
реализации столь масштабной программы стало объединение в
рамках ОДК ведущих предприятий российского
двигателестроения. Разобщенные производства просто физически
не могли бы «потянуть» такую работу. История возникновения и
реализации проекта ПД-14 — в немалой степени пример
конструкторской дерзости, технологической состоятельности,
отраслевой уверенности. Ощущения эти могло дать только
реальное (а не на бумаге) единство двигателестроительных
мощностей страны, отлаженные внутрикорпоративные связи (и
технологические в первую очередь), сознательная консолидация
усилий и целеустремленность.
Перспективное семейство
Семейство ПД-14 («перспективный двигатель» тягой 14 т)
создается, в первую очередь, для комплектации будущих
пассажирских самолётов МС-21. При этом у семейства есть
перспективы развития: более мощные модификации (ПД-18) могут
быть применены для ремоторизации парка транспортных и
пассажирских самолетов, а также устанавливаться на новых
авиационных платформах (МТС). Ведется работа над созданием
вертолетного двигателя на базе газогенератора ПД-14. Есть и
варианты наземного использования — в инновационных
газотурбинных установках на базе двигателя.
Создание и выпуск двигателя ПД-14 является одной из
важнейших составных частей утвержденной недавно стратегии
развития «Объединенной двигателестроительной корпорация» до
2025 года. По планам Стратегии развития, активный вывод на
рынок ПД-14 и его активное продвижение приходятся на
2018-2021 годы. Сертификацию типа авиадвигателя ПД-14
предполагается провести в 2017 году. Более того: двигатель
ПД-14 — один из приоритетов федеральной целевой программы
«Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 гг.».
По сравнению с современными серийными авиационными
двигателями: российским ПС-90А (Ил-96, Ту-204, Ил-76) и
франко-российским SaM146 (SSJ-100) при разработке ПД-14
сделан качественный рывок в основных параметрах, в том числе
— по степени двухконтурности, температуре газа перед
турбиной (на 100 К), суммарной степени сжатия в компрессоре
(на 20-50%). Все это обеспечивает снижение удельного расхода
топлива на 12-16% и соответствие перспективным экологическим
требованиям по шуму и эмиссии вредных веществ.
Еще пример прорывных разработок. На УМПО по программе ПД-14
разработана технология изготовления пустотелой титановой
рабочей лопатки вентилятора, которая позволяет снизить массу
детали и двигателя в целом.
Среди новых разработок ПМЗ в интересах ПД-14 — технология
изготовления монокристаллических рабочих лопаток турбины из
сплавов нового поколения с защитным керамическим покрытием.
Это позволило поднять температуру газа перед турбиной до
2000 К. Технология изготовления деталей мотогондолы и
двигателя из полимерных композиционных материалов — до 65%
деталей мотогондолы создаются из ПКМ, что заметно снижает
общую массу силовой установки. Кстати, в рамках проекта по
ПД-14 впервые в российском двигателестроении развернута
работа по созданию банка механических характеристик
применяемых в двигателе конструкционных материалов.
Отметим, что все конструкторские наработки и технологические
решения могут быть использованы в перспективных программах
создания газотурбинных двигателей различного назначения.
На рынке ПД-14 предстоит конкурировать с перспективными
продуктами аналогичного назначения лидеров мирового
авиадвигателестроения: PW1400G (самолет МС-21) и PW1100G
(самолет А320NEO) компании Pratt & Whitney, Leap-1А (самолет
А320NEO) и Leap-1В (самолет В737 МАХ) консорциума CFMI
(компании General Electric и Snecma). При этом, согласно
объективному заключению ГНЦ РФ ФГУП «ЦИАМ им. П.И.
Баранова», по сумме технико-экономических параметров
двигатель ПД-14 не уступает конкурентам. Двигатель ПД-14
изначально запроектирован на достижение лучших в своем
классе показателей эффективности, что благоприятно отразится
на конкурентоспособности самолета МС-21 с силовой установкой
на базе ПД-14.
Самая широкая кооперация
Одна из принципиальных особенностей создания ПД-14 — широкая
распределенность среди предприятий отрасли: двигатель,
словно высокоинтеллектуальный пазл, создается параллельно на
разных производственно-конструкторских площадках ОДК.
В новом двигателе — немало инноваций: например,
унифицированный компактный газогенератор, вентилятор с
широкохордными пустотелыми лопатками, в компрессоре
применены блиски (это когда лопатки составляют единое целое
с диском ротора).
В большую «семью» предприятий, участвующих в создании ПД-14,
входят ОАО «ПМЗ», ОАО «Авиадвигатель», ОАО «СТАР» (Пермь),
ОАО «Уфимское моторостроительное производственное
объединение» (УМПО), ОАО «НПО «Сатурн» (Рыбинск), ФГУП «НПЦГ
«Салют» (Москва), ОАО «Металлист-Самара» и другие. К участию
в проекте привлечены и профильные институты: ГНЦ РФ ФГУП «ЦИАМ
им. П.И. Баранова», ФГУП «ВИАМ», ОАО «ВИЛС», ОАО «ЛИИ им.
Громова», ФГУП «ЦАГИ им. Жуковского» и др.
У каждого из этих предприятий — свои ответственные участки
по разработке и создания элементов будущего произведения
самых высоких технологий. Так, например, для газогенератора
разделительный корпус из титанового сплава и ротор
компрессора высокого давления созданы в УМПО, центральный
привод — в НПЦГ «Салют». В цехах Пермского моторного завода
изготовлены статорная часть компрессора высокого давления,
камера сгорания и турбина высокого давления.
Генеральный директор «ВИАМ» Евгений Каблов отмечает, что
ВИАМ для двигателя ПД-14 разработал ряд совершенно новых
материалов, в том числе композитные. Для этой же программы
впервые в России изготовили «завихритель» фронтового
устройства камеры сгорания с применением промышленных
аддитивных технологий. Это позволяет перейти от традиционных
методов изготовления и ремонта сложнопрофильных деталей к
технологиям нового поколения.
Плановое качество
Двигатель-демонстратор технологий (ДДТ) проекта ПД-14 был
собран в мае 2012 года, а в июне того же года был
осуществлен его первый запуск на закрытом испытательном
стенде «Авиадвигателя». А в январе этого года на Пермском
моторном заводе был собран газогенератор для ПД-14. Это
стало важным и даже знаковым событием для всего
национального двигателестроения, потому что впервые в
истории отрасли газогенератор перспективного авиадвигателя
был полностью собран на серийном заводе. После того как
газогенератор собрали и отбалансировали, он был отправлен в
ОАО «Авиадвигатель» для дальнейших инженерных испытаний. Уже
следующий ПД-14 будет от начала до конца собран на ПМЗ.
Всего для опытной партии, которая «отработает» под
сертификацию ПД-14 и МС-21 в целом будет выпущено не менее
14 авиадвигателей.
При этом участники кооперации по ПД-14 регулярно проводят
встречи и совещания по вопросам реализации этапов создания
авиадвигателя, качества создаваемых узлов, компонентов и
деталей. Причем, работа эта, в которой задействованы
фактически все ведущие предприятия отрасли — ОАО «Уфимское
моторостроительное производственное объединение» (УМПО), ОАО
«Корпорация «Иркут», ОАО «НПО «Сатурн», АО «НПЦ
газотурбостроения «Салют», ОАО «Стар», ОАО
«Металлист-Самара», ОАО «Машиностроитель», ГНЦ ОНПП
«Технология», ОАО «Воронежское акционерное
самолетостроительное общество» (ВАСО).
По словам директора по качеству ОАО «Пермский моторный
завод» Антона Кузнецова, ПМЗ как серийный производитель уже
в конце 2015 года будет заключать договоры со всеми
поставщиками по программе ПД-14. «В настоящее время головным
комплектатором является «Авиадвигатель», то есть все
договорные отношения с поставщиками осуществляются через
него. Но со сборки двигателя №100-12 ПМЗ начинает работать с
поставщиками напрямую. Таким образом, все «кооперанты»
должны разработать документы (стандарты, инструкции,
положения), которые будут соответствовать «Требованиям к
обеспечению качества», прописанным в договоре между
«Объединенной авиастроительной корпорацией» и «Объединенной
двигателестроительной корпорацией»«, — уточняет Антон
Кузнецов.
«К поставщикам комплектующих для нового двигателя ПД-14
«Авиадвигатель» и «ПМЗ» предъявляют одни и те же требования.
Хотя не исключаю, что после того, как ответственность за
качество двигателя полностью перейдет к серийному заводу,
они ужесточатся, — говорит заместитель генерального
конструктора по управлению качеством, стандартизацией и
сертификацией продукции ОАО «Авиадвигатель» Александр
Сошилов. — В любом случае наши специалисты будут в
дальнейшем осуществлять авторское сопровождение
авиадвигателей в тесном взаимодействии с работниками
управления поддержки заказчика ПМЗ».
Объективная роль ОДК
В процессе создания ПД-14 руководящая и консолидирующая все
процессы «Объединенная двигателестроительная корпорация»
объективно выступает в роли инициатора развития и внедрения
высокоинтеллектуальных национальных инноваций, причем — в
широком круге авиационных и смежных с ними отраслей
индустрии. При этом проект ПД-14 носит долгоиграющий
мультипликативный эффект: формируются высокотехнологичные
кластеры и новые масштабные интеграционные модели, в
десятках предприятий создают и модернизируют
производственные мощности, активно работают сотни новых
кооперационных связей, распространяя по цепочкам
инновационную идеологию будущего авиадвигателя.
Объединив ведущие двигателестроительные предприятия страны,
ОДК не просто стала ее воплощением, но и взяла на себя все
риски и ответственность за успех. Прекрасно понимая, что на
данном этапе развития национальной индустрии
двигателестроение выступает в качестве ключевого локомотива
инноваций. Именно оно призвано «потянуть» за собой (в
хорошем смысле) широкий спектр начинаний в прикладных
научно-технических дисциплинах, в машиностроительных
отраслях, в материаловедении и так далее.
Так, например, работа над программой стала стимулом для
постепенного решения проблемы отсутствия в стране серийного
производства специализированных деталей и узлов авиационного
двигателестроения из полимерных конструкционных материалов.
В рамках создания семейства двигателей на базе
унифицированного газогенератора создана промышленная
лаборатория разработки технологии и изготовления деталей из
ПКМ на базе пермского национального исследовательского
технического университета.
Выстраивая выполнение амбициозной государственной задачи по
созданию национального авиадвигателя нового поколения, ОДК
фактически генерирует сотни конкретных целей для отраслей и
предприятий, что в том числе очень позитивно сказывается на
общей технологической культуре в российском машиностроении.
Проект ПД-14 стимулирует серьезное движение вперед, задавая
для очень многих конкретные параметры необходимых
технологических обновлений. Тем самым ОДК напрямую либо
опосредованно участвует в реализации проектов модернизации,
программ импортозамещения, внедрении современных моделей
управления производством и т.д. на очень большом количестве
предприятий, которые задействованы в создании ПД-14. В
результате можно уверенно констатировать, что эта программа
— действительно высокого национального значения, призванная
не только создать высококонкурентный продукт, но и
«подтянуть» отрасли и предприятия.
Еще один аспект. Сегодня уже мало кто помнит, насколько
сложной была ситуация в отрасли в целом до создания ОДК. Она
и сегодня остается непростой, но уже самим фактом работы над
ПД-14 красочно опровергнуты тезисы о скором «умирании»
отрасли, как только закончится спрос на двигатели советского
инжиниринга. Конечно, после столь глубокого
недофинансирования, после копившихся два десятилетия проблем
было бы наивно ожидать резкого обновления, но тем не менее.
Государство в лице ОДК смогло переломить эсхатологические
тенденции, начать воплощать амбициозные программы и созидать
новые технологические реальности.
В истории мирового двигателестроения другого такого примера,
пожалуй, нет. Ожидаемый на МАКС-2015 и вполне заслуженный
интерес мировой профессиональной общественности к ПД-14 —
возможно, лучшая иллюстрация национального отраслевого и
индустриального выздоровления вообще. Или по крайней мере,
объективной приметы этого процесса.
