Двигатели «ОДК-Кузнецов» признаны мировым достижением

НК-32 – уникальный турбореактивный двухконтурный двигатель.

Модернизированный российский стратегический бомбардировщик Ту-160М, или как его еще называют за грацию и красоту «Белый лебедь», вошел в список наиболее значимых мировых достижений в области военной авиации за 2020 год. Рейтинг составил американский профильный журнал Aviation Week & Space Technology. Издание высоко оценило среднесрочную модернизацию самолета, выполненную Казанским авиационным заводом (КАЗ, входит в ОАК), а также уникальные турбореактивные двухконтурные двигатели НК-32–02 самарского «ОДК-Кузнецов» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию госкорпорации «Ростех»). Журнал не делает выводов. Но сам факт появления этих моторов открывает перед страной огромные перспективы от внедрения 3D-технологий, создания нового бомбардировщика ПАК ДА до сверхскоростного пассажирского авиалайнера.

ФЕНИКС ИЗ ПЕПЛА

Серийное производство турбореактивных двигателей НК-32 первой модификации было запущено в 1983 году на площадках куйбышевского НПО «Труд» (в настоящее время ПАО «ОДК-Кузнецов») и продолжалось до 1993 года. За это время было собранно 250 двигателей. За счет этого удалось оснастить более 30 построенных самолетов и создать солидный складской запас готовых изделий и запчастей. Именно благодаря этому в течение последних 30 лет обеспечивалась эксплуатация стратегических бомбардировщиков Ту-160. На начало 2020 года из 36 выпущенных «Белых лебедей» в строю оставалось всего 11 штук. После распада СССР большинство машин остались на Украине и были уничтожены в рамках советско-американских соглашений по СНВ.

Министр обороны Сергей Шойгу говорит, что это «уникальные машины, опередившие время на несколько десятилетий и до сих пор не использовавшиеся в полной мере». Это подтверждают не только российские эксперты, но американские оппоненты. Причем этот факт обсуждается не столько в контексте времени создания самолета – 1981 год, сколько именно в технических решениях, заложенных в бомбардировщике. Фюзеляж машины, например, выполнен из алюминиевых сплавов с применением титана.

Самолет имеет изменяемую стреловидность крыла от 20 до 65 градусов. Может подниматься в стратосферу. Благодаря этому маневру машина с легкостью отрывается от истребителей противника, а заодно становится недосягаемой для систем ПВО. Самолет оборудован системой дозаправки в воздухе, а прицельно-навигационный комплекс обеспечивает автоматический полет и боевое применение в любое время суток при любой погоде. Общее число цифровых процессоров на борту превышает 100 штук. Для начала 80-х годов прошлого века это настоящая революция.

Система управления Ту-160 электродистанционная, то есть вместо привычного штурвала – ручка управления, или, проще говоря, джойстик. Сегодня эту систему называют Fly-by-wire. Буквально «полет по проводам». В российской боевой и гражданской авиации она стала массово применяться всего-то несколько лет назад.

Уникальность Ту-160 – одна из причин возвращения к его производству. Вице-премьер Юрий Борисов отмечает, что для машин с индексом «М», модернизированных, созданы новые вычислительные и бортовые системы, средства контроля, бесплатформенная инерциальная система – электронно-механический прибор, позволяющий самолету без данных спутниковой навигации и подсказок с земли выполнять боевое задание и возвращаться на аэродром базирования, комплекс радиоэлектронной борьбы, а также система управления вооружением.

При этом на Ту-160М реализована концепция интегрированной модульной авионики. Это позволит использовать новое электронное оборудование и на новом перспективном комплексе Дальней авиации (ПАК ДА). Первый полет обновленный Ту-160М совершил 2 февраля 2020 года. В Минобороны говорят, что серийный выпуск машин начнется в 2023 году, при этом военное ведомство планирует приобрести не менее 50 таких ракетоносцев.

ТОЧКА ОТРЫВА

Важность воскрешения Ту-160 еще и в том, что столь сложной техники в России не производили последние 20 лет. При этом главное звено технологической цепочки именно двигатель. По мере выработки ресурса, ранее произведенные моторы просто ремонтировали, что можно считать тупиковой ветвью развития. Для новой машины с индексом «М» нужно было что-то иное. Собственно, это и сделал «ОДК-Кузнецов».

«Предприятие переживает второе рождение. Впервые за 27 лет в этом году произвели и отгрузили заказчику новые двигатели НК-32 второй серии. Наши двигатели уже встали под крыло – первые испытания в составе модернизированного ТУ-160М были успешно проведены. Соответственно у нас задача простая – выйти на планомерные поставки. И мы это подтвердили – первую продукцию мы поставили еще в августе. Сейчас мы готовим очередную партию – двигатели уже изготовлены в железе и проходят испытания, в ближайшее время будем передавать их заказчику. Наше производство организовано и функционирует таким образом, чтобы планомерно и в интересах партнеров осуществлять поставки», – говорит заместитель генерального директора – управляющий директор ПАО «ОДК-Кузнецов» Алексей Соболев.

НК-32–02 – уникальный двигатель, сочетающий в себе ракетный и реактивный принципы создания тяги. Без него возобновление производства серии самолетов Ту-160М вряд ли было возможным.

«Конкурентов у НК-32–02 нет. Двигателей с форсажной камерой в таком классе тяги в мире просто не существует. В этом вопросе нам даже конкурировать не с кем – только если с самими собой», – рассказывает генконструктор «ОДК-Кузнецов» Павел Чупин.

НК-32–02 был создан на базе НК-32–01, разработанного еще в 1970-е годы. «Принципиальная разница с первым НК-32 состоит в том, что двигатель был оптимизирован по аэродинамике газовоздушного тракта и была снижена его масса. Самое главное – снижен удельный расход топлива, что при прочих равных условиях позволяет самолету летать на большие расстояния», –объясняет Чупин.

Так, модернизированный НК-32–02, сохранив компактность своего предшественника, стал на 10% экономичнее, что позволяет увеличить дальность полета стратегического ракетоносца почти на 1 тыс. км. При этом в режиме сверхзвукового полета он способен находиться до двух часов. Сам НК-32 и его узлы уже применяются не только в военной, но и в гражданской продукции – на базе этого двигателя и его прототипов создаются силовые установки, используемые в газопроводах для транспортировки газа и электрогенерирующих машинах.

«При разработке НК-32–02 мы оставили функциональный задел. На базе этого двигателя создается техника, которая использует не только этот задел, но и отработанную материальную часть, что позволяет ей в дальнейшем работать уже на гражданские нужды», – отмечает специалист.

Его производство ведется на новом технологическом уровне. Фото «ОДК-Кузнецов»

В декабре 2019 года замминистра обороны России Алексей Криворучко сообщил, что эскизный проект самолета ПАК ДА утвержден, и ПАО «Туполев» приступило к разработке рабочей конструкторской документации. Перспективный авиационный комплекс дальней авиации спроектирован по схеме «летающее крыло». В конструкции машины будут широко применяться технологии и материалы, снижающие заметность (технология «стелс»). Самолет будет способен нести существующие и перспективные стратегические крылатые ракеты, высокоточные авиабомбы, гиперзвуковое оружие, будет оснащен новейшими средствами связи и радиоэлектронной борьбы. Машина получит дозвуковую скорость полета.

«Первый двигатель уже изготовлен в железе и сейчас находится в сборке. До конца года мы соберем его для начала стендовых испытаний. Этому предшествовала огромная работа. Мы являемся интегратором проекта по созданию изделия «РФ» в рамках ОДК и при поддержке корпорации организовали широкую кооперацию с вовлечением лучших кадров, которые работают в нашей корпорации. В этой программе участвуют и рыбинский «ОДК-Сатурн», и пермский «ОДК-Стар», и «ОДК-Пермские моторы», омское и уфимское предприятия ОДК – широкая кооперация позволила нам в кратчайшие сроки разработать чертежи, завершить работу с документацией, а также оперативно обеспечить производственный процесс и изготовить первый опытный образец», – рассказывает заместитель гендиректора «ОДК-Кузнецов».

В 2021 году будут проходить испытания изделия «РФ» на специально оборудованном для него стенде и также проверки на «летающей лаборатории» на базе самолета Ил-76.

«Действующая нормативная документация подразумевает проведение испытаний двигателя как на летающей лаборатории, так и на специальных стендах, включая термобарокамеру», – отмечает Чупин.

Внедрение различных инноваций в производство значительно ускоряет и удешевляет процесс создания нового двигателя. Например, на «ОДК-Кузнецов» активно используются аддитивные технологии (3D-печать).

«Предварительная оценка показала снижение себестоимости на 15–20%, и этот эффект будет только возрастать при серийном производстве. В последние несколько лет рынок 3D-печати активно развивается в России. Однако развитие отрасли применительно к военной технике сдерживает очень строгая система ГОСТов и ОСТов. Она не позволяет нам просто и быстро внедрять эту технологию – на это уйдут годы», – говорит генеральный конструктор Чупин.

Однако жесткая система государственных стандартов все же не мешает изготовлению новых двигателей с использованием 3D-принтеров, хотя бы в тестовом варианте. Из полимерных порошков создаются пробные модели деталей, для того чтобы проверить предварительные характеристики.

«Это быстрый ответ на вопрос: будет это работать или нет? Такие тесты позволяют принимать оперативные решения и в случае необходимости менять конструкцию до того, как мы запускаем изготовление в железе», – объясняет Чупин.

ВЕКТОР ТЯГИ

Заместитель генерального директора – управляющий директор ПАО «ОДК-Кузнецов» Алексей Соболев отмечает, что начало производства НК-32–02 позволит значительно увеличить количество заказов.

«Возобновление производства НК-32–02 и разработка двигателя для ПАК ДА позволяют наращивать выручку и загрузку предприятия. До 2019 года у нас была стагнация с точки зрения объемных показателей – выручка на протяжении нескольких лет была в районе 10 млрд. В прошлом году мы увеличили выручку на 30%, а в этом – еще на 15–17%. Однако наш потенциал значительно больше с точки зрения количества заказов», – говорит Соболев.

По предварительным оценкам, возобновление производства новых изделий будет обеспечивать до 30% выручки всего предприятия и позволит увеличить ее на 2 млрд руб. уже в текущем году. Госзаказ на ремонт газотурбинных двигателей также выполнен заводом в полном объеме.

Новые проекты влекут за собой все новые преобразования. Буквально в декабре 2020 года в «ОДК-Кузнецов» открывается новый гальванический цех, более 200 инженерных систем которого будут обеспечивать фильтрацию воздуха, стоков и переработку отходов. Само производство будет носить характер замкнутого типа. Ранее масштабной реконструкции подверглась стендовая база: модернизированы сразу несколько испытательных стендов предприятия. Открыты Центры специализации «Коробки приводов и агрегатов» и «Корпус производства компрессоров».