Подготовка к серийному производству авиационных двигателей ПД-14
Как сообщает веб-ресурс "АвиаПорт" в материале Марии Ситкиной "На финишной прямой: ОДК готова к выпуску ПД-14", подготовка к началу серийного производства авиационного двигателя ПД-14 близка к завершению. Испытания в составе силовой установки самолёта МС-21 стартуют уже в 2019 году, а спустя ещё два года предприятие "ОДК - Пермские моторы" (входит в "Объединённую двигателестроительную корпорацию" Госкорпорации "Ростех") приступит к выпуску первой партии для заказчиков. Подробнее о текущем статусе программы ПД-14 и о том, как осуществляется сборка моторов - в материале "АвиаПорта".
Один из опытных образцов авиационного двигателя ПД-14 на модернизированном испытательном стенде АО "ОДК - Пермские моторы", 2018 год (с) АО "ОДК - Пермские моторы"
Базовый турбовентиляторный двигатель ПД-14, предназначенный для установки на отечественные лайнеры МС-21-300 (разработчик и производитель - ПАО "Корпорация "Иркут") - первый полностью российский двигатель для пассажирских самолётов, созданный за последние десятилетия. Напомним, сертификация самого самолёта Авиационным регистром РФ намечена на середину 2019 года, а получение Сертификата типа Европейского агентства по авиационной безопасности (EASA) запланировано на середину 2020 года. Отметим, что к настоящему моменту на МС-21 уже есть 175 твёрдых заказов.
Двигатель ПД-14 создаётся в широкой кооперации предприятий "Объединённой двигателестроительной корпорации" (ОДК) с использованием новых технологий и материалов, в том числе композитных. Головной исполнитель по программе ПД-14 - ОДК, головной разработчик - АО "ОДК - Авиадвигатель", головной изготовитель - АО "ОДК - Пермские моторы" (оба предприятия расположены в Перми и входят в состав ОДК). По своим техническим характеристикам ПД-14 не уступает зарубежным аналогам, эксплуатируемым в настоящее время, а по ряду параметров (по выбросам в атмосферу, шумам и так далее), превосходит их, отмечает разработчик.
"АвиаПорт" уже сообщал, что ОДК планирует выпускать до 50 авиадвигателей ПД-14 в год. На проектную мощность, по словам управляющего директора "ОДК - Пермские моторы" ("ОДК-ПМ") Сергея Попова, завод планирует выйти через 5-6 лет. "Все расчёты по модернизации производства (под сборку ПД-14 - "АвиаПорт") мы строили, как раз исходя из плана выпуска 50 двигателей в год. По нашим возможностям, то есть по тем срокам, которые предусмотрены программой, это (выход на полную мощность - "АвиаПорт") получается в 2023-2024 году", - уточнил он.
Современный подход к сборке нового продукта
Как рассказал журналистам Иван Богданов, начальник цеха, где осуществляется весь цикл сборки ПД-14 и ПС-90А (применяется на самолётах Ту-204, Ту-214, Ил-76 и Ил-96), над созданием авиационных моторов здесь сегодня трудится 375 человек. Работа ведётся в две смены пять дней в неделю. Производственный корпус разделён на две части: с правой стороны идёт сборка двигателя ПС-90, а с левой стороны расположен участок по сборке ПД-14 (здесь же осуществляется и переборка двигателей после текущих испытаний). "В цехе организован поточный метод сборки: каждый узел собирается на определённых рабочих местах, потом все узлы состыковываются и превращаются в авиационный двигатель, который затем уходит на испытания, - пояснил И. Богданов. - ПД-14 собирается у нас около трёх лет, мы начали осваивать его в 2015 году. Мы обозначили технологическую оснастку ПД-14 ярко-оранжевым цветом для того, чтобы она не смешивалась с оснасткой ПС-90А. На этот участок пришли сотрудники со сборки серийных моторов ПС-90А, у них самые высокие разряды, а средний стаж работы - от пяти лет".
Подходы к организации производства нового продукта более современные, чем применяются при выпуске ПС-90А. В частности, при сборке двигателя ПД-14 используются современные цифровые технологии: цех располагает программным обеспечением, которое позволяет в онлайн-режиме получать все сведения о двигателе, в том числе о текущих доработках и предстоящих испытаниях. По словам И. Богданова, сборщик может посмотреть отдельно подробную схему любого узла. "Рабочий может загрузить 3D-модель полноразмерного мотора, может открыть отдельно каждую систему: газогенератор, камеру сгорания, - объяснил И. Богданов. - Помимо этого, в онлайн-режиме мы получаем от разработчика все текущие изменения по конструктивному облику двигателя и по спецификации. Также можно направить курсор на любую деталь и получить её наименование, всю информацию о количестве и так далее. После этого распечатывается "дело сборки". Сборщик расписывается за каждый поставленный болт, хомут или трубку и несёт за это личную ответственность. При сборке мотора ответственность колоссальная".
С момента начала освоения производства ПД-14 "ОДК-ПМ" совместно с "ОДК-Авиадвигатель" собрано 13 моторов. В 2018 году на заводе соберут ещё три новых двигателя, которые отправятся в "Иркут" для прохождения испытаний в составе МС-21. И. Богданов отметил, что каждый из этих двигателей будет "двухразовой сборки", то есть перед поставкой производителю самолёта они пройдут испытания по два раза.
Управляющий директор Сергей Попов в свою очередь напомнил, что поставка двигателей "Иркуту" намечена на конец 2018 года. "Это двигатели, предназначенные именно для сертификации самолёта с двигателем ПД-14, серийные поставки будут уже в 2021 году. В июне этого года мотор №100-14 будет собран и пойдёт на испытания на новом стенде. Конец 2018 года - отгрузка, потом будет осуществлена проверка совместимости двигателя и самолёта, проверка систем и их отладка, и только после этого будет первый полёт. Увидеть его на МС-21 мы должны во втором квартале 2019 года", - прокомментировал руководитель предприятия.
О завершении реконструкции испытательного стенда №1 загородной испытательной станции "ОДК-ПМ" в посёлке Новые Ляды (Пермский край), где будут проводиться испытания всех серийных ПД-14 и ПС-90А, "АвиаПорт" писал в декабре прошлого года. В рамках этого проекта полностью реконструирован не только сам стенд, но и два зала подготовки двигателей к испытаниям. Общий объём инвестиций в проект за три года составил около 1 млрд рублей. Сейчас здесь продолжаются аттестационные работы, а уже в июне на стенде испытают первый ПД-14, предназначенный для отправки в Иркутск.
Как подчеркнул директор по инфраструктуре "ОДК-ПМ" Николай Андреев, на сегодняшний день этот стенд - самый современный в России. "Это универсальный стенд. Мы на нём можем испытывать разные типы двигателей: как ПС-90А, так и ПД-14. Это (универсальность стенда - "АвиаПорт") обеспечивается адаптерной технологией. Испытательный стенд - дорогостоящее сооружение, но за счёт менее дорогого устройства - адаптера - двигатели на нём можно испытывать разные, - рассказал он. - У каждого двигателя свои схемы монтажа, свои узлы крепления и системы подсоединения". Н. Андреев дополнил, что ещё одно преимущество адаптерной технологии в том, что это позволяет значительно сократить время испытаний, поскольку все "рутинные" процессы переносятся в зал подготовки. Раньше установка мотора на стенд занимала девять часов, и только потом испытательная бригада приступала к монтажу всех систем: топливных, воздушных, измерительных, системы управления и так далее. Сейчас установка двигателя на стенд (вместе с перемещением из зала подготовки к стенду) осуществляется в течение получаса. "Все основные операции происходят здесь (в зале подготовки - "АвиаПорт"), двигатель монтируется на адаптер, а в это время на стенде проводится испытание другого мотора. Когда все системы подсоединены, адаптер с двигателем помещается на транспортировочную телегу, переезжает на стенд, и буквально в течение пяти минут его подсоединяют к системам стенда", - пояснил Н. Андреев.
Директор по инфраструктуре также обратил внимание, что испытательная станция - не только сам стенд, но и множество инженерных и технологических систем. "У нас весь третий этаж здания заполнен инженерными системами, обеспечивающими работу этого испытательного стенда. Есть целая насосная топливная станция, есть помещения для технологических систем, которые также обеспечивают испытания. Основное оборудование - измерительное, а также сам портал - проектировала и поставляла фирма MDS Aero Support Corporation. Это один из мировых лидеров по созданию испытательных стендов. Всё остальное - строительные и инженерные решения, вспомогательное технологическое оборудование - делали наши российские компании, в основном, пермские. Сейчас проходят аттестационные работы, и наша задача - обеспечить получение аттестата этого стенда в мае текущего года".
Сертификационные лётные испытания продолжаются
Как уже писал "АвиаПорт", в период с 2015 по 2017 годы проведены первый и второй этапы лётных испытаний во всём диапазоне высот, скоростей полёта и режимов работы двигателя, по результатам которых подтвердилась работоспособность ПД-14 и его систем в условиях, приближенных к эксплуатации. К третьему этапу лётных испытаний ПД-14, который продолжается и сегодня, ОДК приступила в конце прошлого года. Испытания проводятся в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ в Лётно-исследовательском институте им. М.М. Громова (г. Жуковский, Московская обл.). Испытываемый авиадвигатель изготовлен по типовой конструкции и имеет облик серийного изделия. Этот этап проводится при участии представителей сертифицирующих органов. Он должен официально подтвердить итоги первых двух "предсертификационных" ("инженерных") этапов, после чего последует получение Сертификата типа Федерального агентства воздушного транспорта (Росавиации).
Параллельно продолжаются и различные специальные наземные испытания ПД-14. К примеру, один из двигателей в настоящий момент проходит испытания на стенде в "ОДК-Авиадвигатель", в ходе которых он должен отработать определённое количество часов в условиях нетипичных высоких температур. Кроме того, в ближайшее время в Рыбинске на открытом испытательном стенде в "ОДК-Сатурн" будут проведены испытания ПД-14 на заброс птиц, града, льда, а также на обдув боковым ветром. К настоящему моменту в рамках программы сертификационных испытаний успешно завершено испытание на обрыв лопатки и обрыв вала. Перед каждым испытанием проводится серьёзная подготовка двигателя, а после - переборка и тщательный анализ полученных параметров и результатов.
Перед выходом на зарубежные рынки двигатель должен отлетать в России
Предполагается и европейская сертификация конструкции ПД-14. К настоящему моменту уже принята заявка в EASA на сертификацию производства этого двигателя, отметил руководитель "ОДК-ПМ". "К началу серийного производства мы должны получить эти сертификаты. Прежде всего, это даст возможность продавать мотор в составе самолёта (МС-21 - "АвиаПорт") на европейские рынки и в другие страны", - добавил глава пермского предприятия.
По словам С. Попова, совместно с производителем самолёта активно ведётся маркетинговая работа: потенциальным заказчикам всегда предлагаются два варианта - как с двигателем PW1400G производства американской компании Pratt & Whitney, так и с ПД-14. "Интерес (со стороны иностранных заказчиков - "АвиаПорт") есть, но пока говорить о том, что уже есть покупатели за рубежом, готовые заказать двигатель ПД-14, который ещё не летает даже у нас в Российской Федерации, на мой взгляд, преждевременно. В будущем это, действительно, возможно. Главное сейчас - получить сертификат, выйти на серийное производство и отлетать на российском рынке, - заявил управляющий директор. - В том, что мотор получится, никто не сомневается. В Российской Федерации есть богатый опыт создания газотурбинных двигателей: гражданских, военных, наземных и даже морских".
Если говорить о внутреннем рынке, то здесь перспективы прослеживаются уже более чётко. Напомним, на Международном авиационно-космическом салоне МАКС-2017 "ОДК-ПМ" и ОАО "Ильюшин Финанс Ко." (ИФК) подписали соглашение об основных условиях поставки восьми ПД-14 в 2022-2023 годах. Документ подписан в целях реализации твёрдого договора операционного лизинга МС-21-300, заключённого между ИФК и авиакомпанией Red Wings, по условиям которого как минимум на четырёх самолётах должны быть установлены отечественные двигатели.
Также ПД-14 будут установлены на некоторых лайнерах МС-21-300, заказанных авиакомпанией "Аэрофлот - российские авиалинии". В начале декабря 2017 года "АвиаПорт" сообщал, что лизинговая компания "Авиакапитал-Сервис" (дочернее предприятие Госкорпорации "Ростех") в период с 2020 по 2026 год предоставит перевозчику в операционный лизинг 50 воздушных судов этого типа. По условиям твёрдого контракта, первые 25 самолётов будут оснащены двигателями PW1400G. Начиная с 26-го ВС, авиакомпания в качестве опции будет иметь возможность выбрать МС-21-300 с ПД-14.
Комментируя вопрос об интересе со стороны других потенциальных российских заказчиков, С. Попов напомнил, что его уже проявила авиакомпания "ИрАэро", которой ОДК, как и другим стартовым заказчикам, готова предложить определённые преференции. "Есть интерес к самолёту МС-21 у компании "ИрАэро", которая тоже готова стать лидерным заказчиком. Лидерному заказчику, с одной стороны, всегда тяжело, но с точки зрения бизнеса он получает максимальное количество преференций. Для вхождения в рынок мы вынуждены будем пойти на какие-то скидки, дополнительные условия по контрактации, которые сделают наше предложение более интересным. Порядка восьми моторов мы должны поставить по соглашению (с ИФК - "АвиаПорт") для Red Wings, есть интересы у "ИрАэро" - там идёт разговор о трёх-четырёх бортах с двигателем ПД-14, и опцион на 24 мотора у "Аэрофлота". Это то, что сейчас есть", - подытожил С. Попов.
Ещё одна задача, которую предстоит решить в ближайшие годы, - совершенствование системы послепродажного обслуживания. Как подчеркнул руководитель "ОДК-ПМ", существующая система хорошо себя зарекомендовала с российско-французской силовой установкой SaM146, устанавливаемой на самолёты Sukhoi Superjet 100 (поставки и все услуги по послепродажному обслуживанию осуществляет компания PowerJet - совместное предприятие "ОДК-Сатурн" и Safran Aircraft Engines). "Задача состоит в том, чтобы развить эту "послепродажку" и применить те же принципы, что и у SaM146, к ПД-14, - пояснил С. Попов. - Тем самым, я считаю, мы решим вопрос создания качественной, удобной для заказчика, относительно недорогой системы ППО. По SaM146 мы (ОДК - "АвиаПорт") работаем вместе с французами, поэтому это мировой опыт, дополненный нашими знаниями российского бизнеса, российской специфики. Успех этого продукта лично для меня очевиден".
Технологии, используемые при создании ПД-14, применят при разработке двигателей большой тяги
Впереди "ОДК-ПМ" ждёт реализация ещё более сложной задачи: освоение производства двигателя ПД-35. Это перспективный двигатель большой тяги, для разработки которого будет использоваться научно-технический задел, полученный при создании ПД-14. ПД-35 предназначен для перспективных широкофюзеляжных дальнемагистральных и транспортных самолётов. Предполагается, что в дальнейшем на его базе будет создано семейство двигателей большой тяги. Как ожидается, в будущем этот двигатель может устанавливаться на перспективный российско-китайский широкофюзеляжный самолёт CR929 (совместный проект "Объединённой авиастроительной корпорации" и Commercial Aircraft Corporation of China, серийное производство должно быть запущено к 2025-2027 году).
Созданию опытного экземпляра ПД-35 будет предшествовать серьёзная научно-исследовательская работа, разработка принципиально новых технических решений и композитных материалов, испытание газогенератора, а также строительство нового испытательного комплекса. "Двигатели такой размерности в истории советской и российской авиации ещё не создавались. Сейчас проводится первая осевая линия для создания этого мотора. Прежде всего, это этап научно-исследовательских работ, которые определят облик двигателя. На этапе НИР будут отработаны технологии, необходимые для его создания, - пояснил С. Попов. - Это только начало пути, которое потребует ещё большей модернизации производственных мощностей не только "ОДК - Пермские моторы", но и ОДК в целом. Потребуется создание целого комплекса - отдельной испытательной базы, которую мы должны будем сделать к 2021-2022 году". ПД-35 должен стать первым отечественным двигателем большой тяги, на котором лопатки вентилятора будут выполнены из композитных материалов. "Один из трендов, которые мы поддерживаем во взаимодействии с ВИАМ (Всероссийским научно-исследовательским институтом авиационных материалов - "АвиаПорт"), - создание впервые в истории российской авиапромышленности композитной вентиляторной лопатки, - дополнил С. Попов. - Вполне вероятно, что на самый первый образец ПД-35 пойдёт стальная лопатка, но мы точно знаем, что конструкторы закладывают в этот проект возможность производства с композитными лопатками". Управляющий директор также добавил, что большая часть комплектующих будет отечественного производства.
Что касается испытательной базы под ПД-35, на сегодняшний день, по словам Н. Андреева, в Новых Лядах уже началась подготовка площадей под её строительство. "Сегодня в России отсутствуют стенды для испытания двигателей такой размерности и такой тяги. Здесь будет построен логистический центр, корпус окончательной сборки (доставить на испытательную базу двигатель такого размера в собранном виде не получится - "АвиаПорт") и подготовки к испытаниям, а также несколько испытательных стендов".
Напомним, "АвиаПорт" уже сообщал, что общая стоимость программы ПД-35 оценивается в 180 млрд рублей. С. Попов уточнил, что 60 млрд из них составят инвестиционные затраты, остальные средства пойдут непосредственно на создание двигателя и работу конструкторов. По его словам, образец-демонстратор ПД-35 будет создан в 2023 году, а к серийному производству пермский завод сможет приступить в 2028 году.