НАДЕЖДЫ РОССИЙСКОЙ АВИАЦИИ

Дата: 
20 сентября 2018
Журнал №: 
65
Рубрика: 
Технологии

Российское самолётостроение после распада СССР и позже, после разрушения кооперации с Украиной, находилось в затруднительном положении. Из-за разрыва союзных связей, реструктуризации и потери кадров некоторые технологии были практически утеряны, и их пришлось воссоздавать с нуля, какие-то проекты оказались просто заморожены. Однако сейчас авиационная промышленность выходит из пике и постепенно реализует поставленные временем задачи. Каким же образом они решаются?

Текст: Екатерина Борисова

Двигатель ПД-14 ОДК-Пермские моторы

Двигатель гражданской авиации
Надежда гражданского авиастроения — это, безусловно, Магистральный самолёт XXI века, сокращенно — МС-21. Этот пассажирский самолёт призван конкурировать с иностранными аналогами на всех географических рынках. Его разрабатывает ОКБ им. А. С. Яковлева и корпорация «Иркут». Пока самолёт проходит испытания с американским двигателем РW-1400G, но ориентировочно через три года на него начнут ставить турбовентиляторный двигатель российского производства ПД-14, который не уступает конкурентам по сумме технико-экономических параметров. Скорее наоборот, его характеристики превосходят американский аналог, который пока лучший в мире. Именно с ПД-14 связаны все надежды на возрождение российского гражданского авиадвигателестроения. Этот мотор впитал талант своего конструктора А. Иноземцева, опыт и силу пермской школы двигателестроения.

По словам самого Александра Иноземцева — генерального конструктора ОАО «Авиадвигатель», по сравнению с современными серийными авиационными двигателями (российским ПС-90А и франко-российским SaM146) при разработке ПД-14 сделан качественный рывок в основных параметрах. В том числе: по степени двухконтурности — в два раза, по суммарной степени сжатия в компрессоре — на 20-50%. Внедрение на Пермском моторном заводе технологии изготовления монокристаллических рабочих лопаток турбины из сплавов нового поколения с защитным керамическим покрытием также дало возможность поднять температуру газа перед турбиной с 1900 до 2000 К. Все эти характеристики обеспечивают снижение удельного расхода топлива на 12-16% и соответствие перспективным экологическим требованиям по шуму и эмиссии вредных веществ. Основная особенность семейства двигателей ПД — применение унифицированного компактного газогенератора.

Sukhoi Superjet 100 (SSJ-100)

Поставки самолётов МС-21 должны начаться в 2020 году. У производителя уже есть первые «твёрдые» 175 заказов. За счёт меньшего расхода топлива, большего комфорта и сокращения времени оборачиваемости воздушного судна авиакомпании, эксплуатирующие этот самолёт, смогут экономить порядка 2 млн долларов в год по сравнению с актуальным поколением А1гЬиз 320 и Boeing 737. Об этом сообщил в августе 2018 года президент Объединённой авиастроительной корпорации (ОАК) Юрий Слюсарь. Также можно добавить, что в версии МС-21-300 вместимость этого судна (212 пассажиров) превышает показатели Airbus A320Neo (180 пассажиров) и Boeing 737 Max-8 (189 пассажиров).

Входящая в ОАК, как и корпорация «Иркут», компания «Гражданские самолёты Сухого» трудится над совершенствованием и модификациями уже активно используемого в гражданской авиации Superjet-100 (SSJ-100) — первого гражданского самолёта, разработанного в России. Коммерческая эксплуатация самолётов SSJ-100 началась в апреле 2011 года. На данный момент самолёт летает с двигателем российско-французского производства SaM146. Российское НПО «Сатурн» отвечает за разработку и производство холодной части (вентилятора и компрессора низкого давления, турбины низкого давления), а также за общую сборку двигателя и его испытания, а французская Safran Aircraft Engines — за горячую часть (газогенератор), а также коробку приводов, систему управления и осуществляет интеграцию силовой установки. Однако в соответствии с программой импортозамещения доля российских комплектующих в этих самолётах будет увеличиваться. В рамках этой задачи обсуждается вариант замены двигателя SaM146 на полностью российский мотор семейства ПД. Недавний отказ российского эксплуатанта SSJ-100 — компании «Якутия» — от этих самолётов по причине проблем в камере сгорания двигателя (за эту часть ответственна французская сторона), очевидно, ускорит этот процесс. Хотя полностью исключить использование импортных составляющих не удастся. Гражданская авиация развивается на основе международной кооперации. Так, например, корпорация «Иркут» производит компоненты для европейского Airbus А320.

Самолёт «Руслан» (Ан-124)

Тяжёлый подъём военно-транспортной авиации
Военный кластер ОАК, помимо реализации задач поставки в войска новых многоцелевых истребителей и модернизации советских бомбардировщиков, разрабатывает направление военно-транспортной авиации. Здесь основной вызов для российских авиастроителей заключается в разрыве кооперационных связей с украинским ОКБ Антонова. «Антонов» — государственное предприятие Украины. Оно само стало заложником сложных российско-украинских отношений, что со всей очевидностью отразилось и на выпуске совместной продукции. Все перипетии сотрудничества двух соседних стран в авиационной сфере можно проследить на истории российско-украинского военно-транспортного Ан-70, создание которого на авиационном заводе в Киеве началось ещё в 1986 году, но который так и не вышел в серию. Этот проект был полностью «завязан» на Россию, при этом не менее 90% комплектующих изделий в этом самолете — российские, включая уникальные винтовентиляторы. Основным заказчиком самолёта было Министерство обороны РФ, собиравшееся приобрести 6о бортов. Однако в 2014 году правительство Украины заявило о прекращении военно-технического сотрудничества с Россией. А в 2015 году Минобороны РФ исключило АН-70 ИЗ государственной программы перевооружения, и производство этой перспективной машины грузоподъёмностью 47 тонн было свёрнуто окончательно. В конечном итоге пострадали как украинские, так и российские производители.

Отказ украинскими авиастроителями обслуживать и поставлять детали для имеющихся в российских войсках «Анов», в том числе для активно эксплуатируемых сверхтяжёлых «Русланов» (Ан-124), вынудил входящие в Объединённую авиастроительную корпорацию предприятия приступить к разработке собственных лёгких, средних и супертяжёлых «грузовиков». Вместо средних Ан-12 илюшинцы разрабатывают ИЛ-276 грузоподъёмностью 20 тонн, а взамен лёгких турбовинтовых Ан-24 и Ан-26 в войска будет поставляться Ил-112В грузоподъёмностью 5 тонн.

Сборка нового военного транспортного самолёта Ил-112В

Предполагается, что первый полёт Ил-112В состоится до конца 2018 года. Вице-президент ОАК по транспортной авиации, гендиректор ПАО «Ил» Алексей Рогозин заявлял, что серийное производство Ил-112В начнётся в Воронеже «примерно с 2020 года». На данный момент первый экземпляр Ил-112В находится в цехе окончательной сборки, где производится доводка всех систем.

Что касается среднего военно-транспортного самолёта Ил-276, известного ранее как российско-индийский проект MTA (Multipurpose Transport Aircraft) то на данный момент, согласно открытым источникам, его разработчик — ПАО «Ил» получил тактико-техническое задание от Минпром- торга и Минобороны. Первый полёт Ил-276 запланирован на 2023 год, в 2025 году будут завершены опытно-конструкторские работы, а с 2026 года начаты серийные поставки в интересах оборонного ведомства.

В линейке тяжёлых военно-транспортных самолётов у России имеется собственный тяжеловес — ИЛ-76МД. На сегодняшний день — это основной самолёт военно-транспортной авиации РФ. Он предназначен для транспортировки войск, высадки воздушных десантов, переброски вооружений и техники, габаритных грузов. Борт обладает грузоподъёмностью до 48 тонн. Современную версию самолёта ИЛ-76МД-90А снабдили новым, более мощным, экономичным и малошумным двигателем ПС-90А-76, что существенно увеличило дальность полёта и уменьшило уровень шума. У него также новые крыло и авионика. Теперь машине хватает рекордно короткой взлётно-посадочной полосы — около полутора километров. Кроме того, шасси рассчитаны не только на бетонную полосу. Посадка самолёта также возможна на грунт и арктический лёд.

Однако новые военные разработки требуют и новых транспортников. Ил-76 создавался под размеры танка Т-72, а вот под новую, более мощную бронетанковую технику габариты и грузоподъёмность самолёта уже недостаточны. Поэтому переброску более тяжёлых грузов осуществлял Ан-124 («Руслан») грузоподъёмностью 120 тонн. К сожалению, здесь, как уже говорилось, возникли проблемы. Его полноценное использование осложнено не только отказом украинской стороны поставлять комплектующие, но и отказом давать разрешения на коммерческую эксплуатацию. В августе 2018 года ГП «Антонов» запретило российским компаниям самостоятельно проводить техническое обслуживание «Руслана». Таким образом, стал невозможным вылет гражданских бортов за пределы России. Хотя для военных это пока не проблема.

Современная версия самолёта Ил-76МД-90А

После обсуждения различных вариантов проекта развития транспортной авиации Минобороны остановилось на варианте создания российского «Руслана» с российским же двигателем ПД-35. Об этом заявил в июле 2018 года вице-премьер Юрий Борисов. Именно украинский двигатель Д-18 стал камнем преткновения для эксплуатирующихся в России «Русланов». Все остальные детали самолёта Россия способна производить самостоятельно. Сборку Ан-124 в России с 1985 года осуществляет Ульяновский авиационно-промышленный комплекс. Ульяновский «Авиастар-СП» обеспечивает также сервисное обслуживание, модернизацию и ремонт этой машины.

Двигатель ПД-35 с точки зрения будущих перспектив — особенный. На нём будут отрабатываться все новые технологии современного двигателестроения (полых лопаток, технологий диффузионной сварки титана, высокопрочного алюминия, беспроводные системы датчиков, управления и т.д.). На базе концепции этого мотора ведётся целый ряд крупных научно-исследовательских работ. «Большие двигатели — это самые сложные машиностроительные изделия. Они гораздо сложнее космических кораблей, атомных реакторов... Появление такого двигателя открывает возможность создавать летательные аппараты нового класса. Никто в мире не создаёт сначала самолёт, а под него двигатель. Сначала задаётся технологическая платформа, на основе которой должны выпускать различные модификации двигателей, а уже потом под них проектируются самолёты», — поясняет член рабочей группы «Аэронет» НТИ и заведующий НИЛ «Газотурбинные энергетические комплексы» в БГТУ «Военмех» Павел Булат. Для создания такого двигателя нужно ориентировочно восемь лет. Первые демонстрационные образцы появятся в 2025 году, — предположил эксперт. Возможно, что именно этот двигатель встанет на разрабатываемый совместно с Китаем широкофюзеляжный дальнемагистральный самолёт CR 929.

Легендарный ТУ-160

Стратеги дальней авиации
Эксперты, опрошенные изданием, отмечают наметившиеся позитивные изменения в подготовке новых кадров в сфере как авиадвигателестроения, так и самолётостроения. Качество подготовки молодых специалистов вернулось на советский уровень. Об этом убедительно говорит один случай, о котором вспомнил Павел Булат. Несколько лет назад руководством страны было принято решение возобновить производство сверхзвукового стратегического бомбардировщика ТУ-160. Одной из причин (но не единственной), почему это решили сделать — необходимость восстановить производство двигателя НК-32 в Самаре. Там идёт развитие газогенераторов в направлении создания двигателя со сверхбольшой двухконтурностью для бомбардировщиков и транспортных самолётов нового поколения. «В советское время для Ту-160 была создана уникальная технология по изготовлению 12-метровой титановой балки центроплана. Для этого был разработан технологический процесс электронно-лучевой сварки в нейтральной среде или в вакууме. Над ним работало шесть научно-исследовательских институтов во главе с академиком Б.Е. Патоном (Институт электросварки) и около 15 тысяч человек. Эта технология была утеряна. Её восстановили — вышедший к тому времени на пенсию инженер, работавший в ОКБ Туполева, и несколько вчерашних студентов-выпускников «Бауманки». Они сделали всё с нуля», — рассказал собеседник МР. Ещё один вывод, следующий из этой истории — новые знания и новые методы проектирования позволяют делать всё быстрее и качественнее, чем раньше. Так что, можно надеяться, что авиастроение у нас в надёжных руках.

Сегодня основу российской ударной авиации составляет стратегический ракетоносец Ту-95МС, дальний сверхзвуковой ракетоносец-бомбардировщик с крылом изменяемой стреловидности Ту-22М3 и уже упомянутый сверхзвуковой стратегический бомбардировщик-ракетоносец с крылом изменяемой стреловидности Ту-160 по прозвищу Белый лебедь. Все они проходят модернизацию.

Всего планируется переоснастить 30 Ту-22МЗ, преобразовав их в Ту-22М3М. Воздушно-космические силы получат эти машины в 2021 году, сообщил президент ОАК Юрий Слюсарь в августе 2018 года на презентации первого модернизированного в Казани бомбардировщика. Строевые самолёты Ту-22Мз начнут поступать на Казанский авиационный завод для глубокой модернизации в 2019 году. Однако серийное производство для них восстанавливать не будут, так как этих самолётов в строю довольно много. Зато Ту-160 мало. Поэтому решили, пока разрабатывается перспективный авиакомплекс дальней авиации (ПАК ДА), возобновить серийное производство «Белых лебедей», которое было остановлено в связи с улучшением в начале 90-х годов российско-американских отношений. На данный момент Ту-160 — самый мощный боевой самолёт в истории по всем характеристикам, и в этом классе его улучшать некуда. Он достиг в 80-е годы пика совершенства, и создать что-то лучше пока невозможно. В усовершенствовании нуждается лишь его оборудование. Помимо средств обнаружения ракет противника, модернизированный Ту-160М2 получит защиту от всех типов ракет. Принципиально новый комплекс защиты разрабатывают специалисты российского концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ). Самую изящную «птичку» российской военной авиации стоило возродить не только за её ударную мощь, но и за благородную красоту, размах крыльев и изящество конструкторских решений. Этот самолёт одним своим видом вызывает восхищение, заставляя задуматься о силе научной мысли страны, воплотившей в жизнь такое совершенство.

Серийное производство Ту-160М2 начнётся с 2023 года. По словам Юрия Борисова, курирующего в правительстве оборонно-промышленный комплекс, Минобороны планирует закупить не менее 50 модернизированных бортов. Дальность полёта новой версии стратегического бомбардировщика Ту-160 увеличится на тысячу километров благодаря обновлённой версии двигателя НК-32 с увеличенными ресурсными возможностями и улучшенными экономическими показателями. Объём производства на самарском заводе ежегодно будет составлять 20—22 двигателя. Официальный представитель также сообщил, что с момента запуска модернизированного «стратега» в серию Вооружённые силы России будут получать как минимум по три бомбардировщика Ту-160М2 в год.

Истребитель пятого поколения Су-57
Американский истребитель F-22 Raptor

Пятое поколение истребителей
Отдельная тема в самолётостроении — наши истребители. Они пользуются популярностью у военных множества дружественных нам стран. Но особое внимание сейчас приковано к совершенно новой разработке — Су-57. Это истребитель пятого поколения с двигателем пятого поколения. В отличие от проверенного в боях Су-35С он менее заметен для радаров (благодаря стелс-технологиям и средствам РЭБ), дольше может оставаться в воздухе и выполнять боевые задачи на больших расстояниях. Кроме американского F-22 Raptor, созданного для проведения операций в глубине территории противника в системе экспедиционных войск, у нашего самолёта соперников нет. Предназначение Су-57 — оборона линии фронта и своей территории. Это перехватчик с задачами завоевания превосходства в воздухе.

Детище ОКБ им. П. О. Сухого тщательно охраняется от посторонних глаз, и его характеристики засекречены. Но общую информацию в открытых источниках найти можно. В конце 2017   года самолёт, наконец, получил новый двигатель, который пока звучит как «Изделие 30». Он проходит лётные испытания. Это двигатель пятого поколения и, в отличие от ставившегося ранее на самолёт мотора поколения 4++, обладает уменьшенной степенью двухконтурности, чтобы получить экономичный полёт на сверхзвуке. Кроме того, «Изделие 30», по словам гендиректора компании «Альянс авиационных технологий Авинтел» Виктора Прядка, обладает большим ресурсом и повышает динамику и разгонные характеристики самолёта. В отличие от двигателя, стоящего на американском Raptor, у которого сопла отклоняются лишь по вертикали, «Изделие 30» обеспечивает изменение вектора тяги по всем направлениям, что позволяет самолёту резко изменять направление и скорость движения. Это очень важные для повышения безопасности борта и его манёвренности в бою конструкторские решения. Ещё одно сравнительное преимущество Су-57 с новым двигателем против F-22 — большая тяга: 36 против 32 тонна-сил.

Несмотря на перспективность нового истребителя, его выпуск будет ограничен. В июле 2018 года Ю. Борисов заявил, что нет смысла форсировать массовое производство боевой машины пятого поколения. Можно предположить, что это связано с отсутствием реальных противников у самолёта. Сложно представить, что две ядерные державы — Россия и США — когда-нибудь объявят войну друг другу, даже с учётом ухудшающихся отношений и усиливающихся дипломатических боёв на международной арене. Другим же странам Raptor не поставляется. Наши Су-57 тоже не имеет смысла продавать на внешние рынки, потому что в этом случае они составят конкуренцию нашим же Су-35. При этом у Су-35 бесспорное ценовое преимущество.

Производство американского F-22 тоже в итоге не вышло на заявленные объёмы, хотя, справедливости ради, приходится отметить, что их выпущено было на порядок больше заявленного количества Су-57. Особую роль в этом вопросе играет, конечно же, и слишком высокая себестоимость пятого поколения самолётов. Для снижения цены американские производители даже создали облегчённую по конструкторским задачам версию Raptor — истребитель F-35. В ударном варианте этот самолёт закупил Израиль. Но для подавления данной машины достаточно наших Су-35. Их себестоимость раза в три ниже. Поэтому создание двух таких самолётов на один самолёт противника решит задачу в полной мере и со значительной экономией средств. Как сообщили эксперты МР, Су-35 оснащены очень мощным локатором при свете вперёд. Поэтому звено из четырёх наших истребителей такую страну как, например, Вьетнам, закроет всю полностью. В конечном итоге, судя по действиям ВКС РФ в Сирии, с задачами современной войны хорошо справляются уже имеющиеся на вооружении наши универсальные военные самолёты.

Тэги: 
технологии
самолёты
борисова