ЭКОЛОГИЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ДЛЯ ЭКОНОМИЧНОГО ЛАЙНЕРА

Научно-технические особенности газотурбинного двигателя ПД-14 для новейшего отечественного лайнера МС-21 (магистральный самолет XXI в.), разрабатываемого уральскими конструкторами и инженерами, обсуждали на заседании президиума УрО РАН 12 мая 2011 г. в Екатеринбурге. Газета "Наука Урала" подробно изложила доклад на эту тему, с которым выступил генеральный конструктор ОАО "Авиадвигатель" (г. Пермь) - головного разработчика перспективного мотора - Александр Иноземцев. Напомним, пермское предприятие стало ключевым звеном в амбициозном проекте Научно-производственной корпорации "Иркут" (Иркутская область), заключившей в начале 2011 г. государственный контракт с Министерством промышленности и торговли РФ на выполнение работ по созданию МС-21. Бюджет программы - 190 млрд. руб. Около 70 млрд. из них внесет государство, остальная часть поступит из иных источников (для сравнения: стоимость разработки "надежды российского авиапрома" - "Sukhoi Superjet-100" - составила 42 млрд. руб.). Средства на новую крылатую машину будут выделять в течение шести лет до конца 2016 г. - начала ее коммерческой эксплуатации.

МС-21 должен прийти на смену ветерану отечественного воздушного флота Ту-154 и составить серьезную конкуренцию доминирующим сейчас на линиях авиаперевозок зарубежным бортам "Airbus-A320", производимым европейским консорциумом "Airbus S.A.S", и "Boeng-737", выпускаемым американской
стр. 35

корпорацией одноименного названия. Данный лайнер предназначен для трасс протяженностью до 5500 км во всех климатических зонах, в любое время суток, в простых и сложных метеоусловиях. Эксперты "Иркута" утверждают: по техническому уровню он существенно превзойдет эксплуатируемые в настоящее время машины. К тому же внедрение передовых технологий улучшит его топливную экономичность на 25% и снизит эксплуатационные расходы на 15%. Отличительные особенности предлагаемого судна - уменьшенная масса планера за счет использования композиционных материалов и перспективных металлических сплавов, оснащение бортовыми системами нового поколения, более совершенная аэродинамика. К слову, с этим проектом связан возврат российского авиапрома после потерянных в 1990-х годах позиций на мировой рынок гражданской воздушной техники.

Разработка двигателя к такому самолету - экономичному, надежному, с большим ресурсом и хорошими экологическими характеристиками, отметил Иноземцев, началась задолго до заключения упомянутого контракта - в 1999 г. Именно тогда руководители предприятий авиационного двигателестроения России пришли к решению о необходимости создания мотора с тягой от 9 до 18 т. К 2003 г., когда московское ОКБ им. А. С. Яковлева, входящее ныне в состав корпорации "Иркут", выиграло конкурс на МС-21, его облик, по сути, уже был сформирован.

Иноземцев напомнил: газотурбинный двигатель ПД-14 и семейство на его базе разрабатывают на основе унифицированного высокоэффективного газогенератора по классической схеме двухконтурного двухвального двигателя, без смешения наружного и внутреннего потоков. Двигатель относится к пятому поколению и, согласно прогнозам, может продаваться как самостоятельная силовая установка, т.е. кроме МС-21, им могут быть оснащены самолеты "SuperJet-100", российско-индийский "МТА", транспортные "Ил-76" и др. Словом, речь идет о полноценной конкуренции с корпорациями "Роллс-Ройс" и "Дженерал Электрик". В итоге отечественный производитель предполагает занять до 10% мирового рынка в этой высокотехнологичной нише. Вот почему "Авиадвигатель" с самого начала делал ставку на передовые технологии. Хотя задача эта была не из легких: отечественное авиастроение после распада СССР с большим трудом выходило из затянувшейся "паузы", испытывая на себе ее негативные последствия - потерю кадров и технологий. Не следует также забывать, подчеркнул Иноземцев, о действии ограничений госдепартамента США на экспорт технических новаций в Россию, и возможное вступление РФ во Всемирную торговую организацию эту проблему не решит. В результате мы имеем возможность покупать только оборудование, технологии же, равно как и материалы, разрабатываем сами.

В современных условиях, заметил Иноземцев, ни одно конструкторское бюро или предприятие не может в одиночку создать двигатель мирового уровня. Весь мир кооперируется, и Россия - не исключение. Надо признать, концерну удалось интегрировать в одном проекте научные силы из нескольких россий-
стр. 36

ских городов - Перми, Уфы, Москвы и Подмосковья, а также привлечь десятки иностранных организаций. Более того, в Нью-Йорке (США) начал функционировать филиал "Иркута", куда пришли сначала эмигрировавшие из СССР наши соотечественники, а затем и американцы, не связанные подписками о неразглашении производственных секретов. Стратегия компании - разработать такой газогенератор (а это "сердце" авиадвигателя), на базе которого впоследствии можно создавать максимально широкую линейку двигателей. И пермское конструкторское бюро имеет для этого необходимую базу. Иноземцев привел, в частности, такой пример: один из испытательных стендов для отработки технологических решений снимает одновременно несколько тысяч параметров, а обрабатывает поток информации вычислительный кластер производительностью в 6 Тфлопс. Это позволяет за максимально короткое время получать важные научные результаты.

Сложность конструкции ПД-14, как выразился глава "Авиадвигателя", "и не снилась разработчикам предыдущего поколения", ведь требования к таким установкам ужесточаются с каждым годом. Например, надо учитывать новые подходы к борьбе с шумом двигателя (именно по этой причине аэропорты Европы закрыты для полетов наших "Ту"). И еще: до сих пор в отечественном авиастроении применяли лишь акустические экраны на выходе воздушного потока, а не средства подавления шума внутри двигателя. Теперь этот нюанс будет учтен в новой конструкции. Что касается попадания инородных тел в турбину, то по современным нормам мотор "обязан" выдержать попадание крупной птицы весом в 8,5 кг (скажем, альбатроса) и не заглохнуть. Пока не ясно, как соотнести эти требования с микронными допусками обработки лопаток турбины, которые к тому же полые для уменьшения массы. Увы, констатировал Иноземцев, одной инженерной смекалкой тут не обойдешься. Не помогают и космические технологии, поскольку ракета-носитель работает считанные минуты, а авиационная техника - десятки тысяч часов. Не случайно Иноземцев призвал ученых УрО РАН активнее сотрудничать с возглавляемым им предприятием: от этого зависит количество предлагаемых технических решений и точность их выбора, а в конечном счете - успех самого проекта.

Кстати, уже существенно изменены подходы к организации производства на самом Иркутском авиационном заводе, где пройдет автоматизированная сборка МС-21. Сейчас здесь идет глубокая модернизация цехов на базе технологических новинок, полученных в результате кооперации с европейской компанией "Airbus S.A.S". Внедрено около 2200 ее стандартов.

Лайнер будут изготавливать в трех версиях: на 150, 180 и 212 пассажиров. Стандартная дальность полета - 3,5 тыс. км, увеличенная - 5,5 тыс. км. Не исключено и появление в линейке дальнемагистральных воздушных судов (до 7 тыс. км), отметил глава "Авиадвигателя". Опытный образец МС-21 появится к концу 2014 г., а к 2016-му, как уже отмечалось, крылатая машина должна пройти сертификацию по российским и европейским стандартам. После этой обя-
стр. 37

зательной процедуры в Иркутске приступят к ее серийному выпуску. По оценкам экспертов, мощности завода позволяют производить до 84 бортов в год.

Стартовым заказчиком стала малазийская лизинговая компания "Crecom". В 2010 г. на авиасалоне "Фарнборо" (Великобритания) она подписала с "Иркутом" контракт на поставку 50 лайнеров. Самолетом XXI в. интересуются свыше 20 компаний, среди них российский "Аэрофлот" и еще несколько отечественных фирм "второго эшело-
стр. 38

на". МС-21 привлекает также внимание авиаперевозчиков из стран Юго-Восточной Азии, Латинской Америки и Евросоюза. В настоящее время корпорация уже сформировала портфель заказов на 140 машин.

Иноземцев А. Об авиадвигателях, горном деле и прирастании Урала Сибирью. - Наука Урала, 2011, N 12 - 13

Материал подготовила Марина ХАЛИЗЕВА