Без элементов фантазии и творчества начертить на бумаге конструкцию будущего мотора нельзя. Необходимо чувствовать тонкую грань между конструкцией и прочностными расчетами. Так считают на старейшем предприятии авиастроительной отрасли "ОДК-Климов", которое было основано в Санкт-Петербурге в 1914 году. Еще в начале прошлого века Владимир Климов, который заложил основы советской конструкторской школы и чье имя сейчас носит крупнейший российский разработчик авиадвигателей, придавал особую роль красоте и видел ее в каждом чертеже. В авиации хорошо известна фраза конструктора Андрея Туполева: "Не красиво — не полетит". Эти традиции создания мощных, надежных, красивых двигателей в "Климове" сохраняются до сих пор.
АО "ОДК-КЛИМОВ"В составе Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК, входит в госкорпорацию "Ростех") и является ведущим разработчиком газотурбинных двигателей полного цикла — от осевой линии до сертификации.Авиационная техника с силовыми установками "Климова" эксплуатируется более чем в 80 странах мира. Двигатели установлены на 85% отечественных вертолетов. На моторах летают вертолеты Ми-8, Ми-14, Ми-24, Ми-17, Ми-28, Ми-35, Ка-27, Ка-31, Ка-32, Ка-52, а также истребители МиГ-29/МиГ-35 всех модификаций. В марте 2019 года двигатели петербургского завода подняли в небо новый легкий военно-транспортный самолет Ил-112В, в дальнейшем планируется поставить их модификацию на региональный пассажирский турбовинтовой Ил-114.В 2014 году состоялось открытие современного комплекса — административных и производственных корпусов с новейшей инженерной инфраструктурой и передовым оборудованием, предприятие из центра города было переведено в Приморский район. Сегодня завод имеет конструкторское бюро, производственную и экспериментальную базы, испытательные стенды и сервисную службу. Штат сотрудников — более 2500 человек.История "Климова" началась в 1914 году с подписания императором Николаем II Высочайшего разрешения о создании в Санкт-Петербурге завода "Русский Рено". В 1915-м был выполнен первый государственный заказ на изготовление двигателей Renault 12FE, которые устанавливались на военные летательные аппараты французского и отечественного производства, среди которых был знаменитый "Илья Муромец" И.И. Сикорского. Примечательно, что в 60-е годы заводом разрабатывались жидкостно-ракетные двигатели для зенитно-ракетного комплекса С-200 и ракеты УР-100, а в 1976 году был создан первый в мире газотурбинный двигатель ГТД-1000Т для танка Т-80. В 1980-м был разработан факел для Олимпийских игр.
В настоящее время производственная программа предприятия заметно наращивается, а в последние годы — особенно быстрыми темпами. Сегодня серийное производство позволяет предприятию выпускать до 500 двигателей в год.
"Если говорить о том, чего мы достигли, то прежде всего мы отталкиваемся от тех задач, которые перед нами ставили ОДК, Ростех и государство. Я считаю, что все задачи успешно решены. Сегодня производственные мощности сосредоточены на одной площадке, есть концепция дальнейшего развития, которая поддерживается. Мы с оптимизмом смотрим в будущее! Сегодня молодежь активно идет работать к нам, кадрового голода нет. Желающих много. И люди нужны всегда", — рассказал в интервью ТАСС в преддверии 105-летия предприятия исполнительный директор "ОДК-Климов" Герой Советского Союза Александр Ватагин.
Школа полностью должна уметь компоновать мотор. Коллективы школ — это самое главное. Только если есть коллектив и он с соответствующей квалификацией, можно создать отличный мотор
Александр Ватагин
исполнительный директор АО "ОДК-Климов"
Это сегодня возможности компьютера шагнули далеко вперед — когда такой техники не было, наличие компетенции разработчика позволило построить до сих пор непревзойденный мотор: реактивный двигатель РД-33 для истребителя МиГ-29. Он создавался на предприятии еще в начале 1970-х. "Это лучший двигатель в своем классе, — говорит Ватагин. — Поэтому очень важно наличие школы разработки, а таких школ в СССР было несколько, и очень важно их сохранять и развивать. Они разные, но все они, находясь в ОДК, очень плотно взаимодействуют. И сейчас мы можем объединиться для решения любой сложной технической задачи".
"Мы абсолютно независимы"
Одна из важнейших задач, которую удалось решить за последние годы "Климову" и целому ряду других предприятий ОДК, — это импортозамещение. Причем были намного улучшены технические характеристики замещаемой продукции.
"Мы полностью ушли от зависимости от украинского предприятия "Мотор Сич". По всей номенклатуре разработки "Климова" и проектам, над которыми предприятие раньше работало совместно с Украиной, мы абсолютно независимы", — говорит Ватагин. Именно "Мотор Сич" в Советском Союзе и в Европе многие годы являлся флагманом моторостроения. Он создавал больше всех двигателей для военной, транспортной и гражданской авиации. Но с 2014 года (когда произошли известные события в Киеве) объем российских заказов для компании снизился в десять раз.
На данный момент будущее у "Мотор Сич" мы не видим. Когда-то это был флагман среди моторостроительных предприятий, завод с лучшим оборудованием, на котором размещалось производство самых массовых двигателей. Но время идет. Оно беспощадно. Оборудование и технологии устаревают. Ограниченность рынка и произошедшие политические события однозначно губительно влияют на "Мотор Сич". Сегодня он далеко не флагман и с моторостроительной промышленностью России не сравним
Александр Ватагин
исполнительный директор АО "ОДК-Климов"
"Но тем не менее мы отношения поддерживаем, потому что эти отношения между предприятиями и людьми, которые там работают, выстраивались десятилетиями, — рассказывает Ватагин. — Мы занимались одним и тем же продуктом, работали на одних и тех же рынках. Мы и сейчас там сталкиваемся, конкурируем. Поэтому мы находимся в тесном контакте. И они производят двигатели, разработанные у нас, мы сопровождаем и поддерживаем документацию в правильном состоянии. То есть мы продолжаем работать, но зависимость от "Мотор Сич" отсутствует".
Ватагин признает, что у украинского предприятия все же есть отдельные компетенции по большим двигателям — Д-18Т, Д-36 и Д-436, но это "не является чем-то уникальным и суперсовременным". "Исторически так сложилось, что все производство было там", — добавляет он.
"Сейчас перед нами стоит задача закрыть всю линейку по газотурбинным двигателям для вертолетов, за исключением больших моторов для вертолета Ми-26. Потому что размерность, на которую мы ориентированы, не позволяет заниматься таким двигателем, — говорит исполнительный директор "ОДК-Климов". — Мы понимаем принципы, готовы создавать, но у нас есть определенная производственная база, которая рассчитана на определенную размерность. Наша техническая и технологическая база позволяет создавать турбовинтовые и турбовальные двигатели в размерности до 6000 л.с., а в размерности тяги до 11 тонн — турбореактивные моторы".
"Здесь все делает электроника"
После разрыва с Украиной в 2014 году климовцы наладили серийное производство двигателей ВК-2500 из 100% российских комплектующих. И если в начале таких моторов было выпущено около десяти, то в последние годы — до 400 в год.
ВК-2500 создан на смену вертолетному двигателю ТВ3-117, выполнен в трех модификациях — мощностью 2000, 2200 и 2400 л.с. Он имеет низкую цену, а самое главное — низкую стоимость ремонта, что значительно уменьшает стоимость всего жизненного цикла изделия. В семействе этих моторов используется современная цифровая электронная система управления и контроля (БАРК-78), что позволяет обеспечивать более высокие эксплуатационные характеристики.
ВК-2500П — последняя разработка, считается лучшим мотором. В нем полностью цифровое управление. С этим мотором будут летать наши новые вертолеты Ми-28НМ, которые в скором времени начнут поступать в российские войска.
На сегодняшний день начаты госиспытания, сертификация для Минобороны ВК-2500П. И одно из основных отличий двигателя — использование электронной системы автоматического управления типа FADEC. Преимущество, которое получает вертолет, — это то, что двигатель ВК-2500П может устанавливаться на все объекты, на которых штатно стоят двигатели ТВ3-117 и ВК-2500. Мы считаем, что очень целесообразно переходить на этот мотор, потому что он имеет совершенно другие ресурсы, облегчает процесс управления машиной. Ни у кого ничего подобного нет
Александр Ватагин
исполнительный директор АО "ОДК-Климов"
Климовцы создали такой мотор, который даже в случае полного выхода из строя электроники не теряет управление над двигателем, и вертолет не падает. "То есть с точки зрения боевой живучести это уникальная вещь, такого еще никто не реализовал", — говорит Ватагин.
Кроме того, удалось добиться того, что характеристики российского ВК-2500 по сравнению с украинским стали значительно выше. К примеру, в лопатках, которые производятся на "Мотор Сич", применяется совсем другая технология изготовления, что в значительной степени снижает эффективность. Рассказывают на предприятии и еще об одном преимуществе мотора — когда раньше на вертолете требовался дополнительный отбор мощности для тех или иных потребностей, то пилот это сразу ощущал, ему приходилось выполнять определенные манипуляции, чтобы удержать машину и сохранить параметры полета. Здесь все это делает электроника.
Если, к примеру, на Ми-8, где стоял двигатель ТВ3-117, поставить этот новый мотор ВК-2500, мы получим другой вертолет с отличными характеристиками
Александр Ватагин
исполнительный директор АО "ОДК-Климов"
Еще одна модификация — ВК-2500ПС-03 — в серию пошла относительно недавно. В 2018 году эти двигатели в составе силовой установки вертолета Ми-171А2 принимали участие в демотуре по Юго-Восточной Азии. Версия ВК-2500ПС-02 будет ставиться на вертолет Ка-32. Технические решения, примененные в нем, позволяют точно определить реальное состояние двигателя, что в свою очередь исключает влияние человеческого фактора.
"Сегодня по ключевому нашему продукту — двигателям ВК-2500 и ТВ3-117 — у нас локализация порядка 35%, и мы не намерены ее увеличивать. Потому что есть предприятия, где мы можем получить ту же номенклатуру по меньшей цене. При этом мы однозначно ставим задачу иметь по каждой номенклатуре двух-трех поставщиков, чтобы была конкуренция", — говорит глава предприятия, отмечая, что такая модель работает во всем мире и именно за ней будущее. Такой же концепции придерживается и ОДК.
Однако именно климовцы были первыми в отстаивании такой позиции. Сначала никто не верил в возможности реализации именно этой модели. "Нам потребовалось пять лет, чтобы всех убедить, что необходимо строить предприятие по такой модели, — аутсорсинг, за ним будущее. С 2010 по 2019 год мы реализовали это и будем дальше развивать, сегодня в корпорации это поддерживают", — говорит Ватагин.
"Большая история впереди"
Среди последних разработок предприятия — самолетный двигатель ТВ7-117СТ (мощностью 3100 л.с.) и вертолетный ТВ7-117В. Последний по характеристикам является лучшим в мире в своей размерности. "Мы очень рассчитываем на то, что вертолет Ми-38, который оснащается этим двигателем, станет популярным и массовым. У этого мотора большая история впереди", — говорит исполнительный директор завода.
Конструкция ТВ7-117В предусматривает возможность эксплуатации во всех климатических условиях на высоте до 6500 метров. Работоспособность обеспечивается в диапазоне от –60 ºС до +50 ºС.
Эта разработка никакого отношения к Украине не имеет, это чисто российский мотор. Яркий пример импортозамещения канадско-американского P&W127. "ТВ7-117В уже сертифицирован, и на сегодняшний день проходит испытания самолетная версия двигателя ТВ7-117СТ (для Ил-112В), а также ТВ7-117СТ-01 (для гражданского самолета)", — говорит Ватагин, отмечая, что создание линейки двигателей на базе одного газогенератора — перспективное направление, которое предполагает определенную унификацию и позволяет делать двигатели дешевле, а производство — более мобильным.
Исторически в СССР было так: если что-то создавалось для Вооруженных сил, то в дальнейшем делалась версия гражданская. Здесь другой порядок: мы сертифицировали версию для народного хозяйства, и теперь стоит вопрос сделать ТВ7-117В в военной версии — на его базе сделать мотор для Минобороны. С самолетной версией мы идем параллельными курсами
Александр Ватагин
исполнительный директор АО "ОДК-Климов"
Что касается ТВ7-117СТ, то 30 марта этого года он впервые поднял в небо новый отечественный самолет Ил-112В, также модификация этого двигателя будет работать на региональном самолете Ил-114, первый полет которого намечен на осень 2020-го.
Время не стоит на месте
В конце 1970-х на предприятии создали легендарный РД-33. Это самый массовый реактивный двигатель в своем классе, стоит на вооружении 25 стран мира в составе истребителей МиГ-29.
Для сверхманевренного самолета МиГ-29ОВТ была разработана модификация двигателя с отклоняемым вектором тяги (ОВТ). Уникальная конструкция сопла обеспечивает возможность всеракурсного изменения вектора тяги, наибольшую угловую скорость его отклонения и наименьшее увеличение массы двигателя. С двигателями РД-33ОВТ самолет может совершать любые маневры, которые не под силу другим истребителям.
Имеется и еще одна модификация — РД-33МК, которая разработана специально для палубного истребителя МиГ-29К/КУБ, также устанавливается на МиГ-35. Этот мотор с повышенной тягой и ресурсом, которого нет больше ни у одного двигателя.
ОВТ — это опция, которой может быть оборудован двигатель РД-33МК. В этом направлении мы не стоим на месте. Сейчас мы далеко ушли вперед по углу и по скорости перекладки, по ресурсу ОВТ, ведь там колоссальная нагрузка. Всеракурсное сопло уникально, такого нет ни у кого в мире
Александр Ватагин
исполнительный директор АО "ОДК-Климов"
"Интерес со стороны инозаказчиков к этому мотору есть, и сейчас заявки на ОВТ отдельно рассматриваются. Есть определенная процедура. И если будет разрешение, то будем работать", — говорит Ватагин. По его словам, определенный интерес есть и у нашего Минобороны. По сути, самолет МиГ-29ОВТ летал с нарушением законов аэродинамики. "Если есть то, что выходит за пределы законов физики, то это то, к чему и нужно стремиться, — полагает он. — Когда воздушное судно (боевой самолет) нарушает те законы, по которым он создавался и по которым все летают, то это дорогого стоит".
Что касается РД-33МК, то для него разработаны коробки самолетных агрегатов КСА-33 (обеспечивает работу электрических, топливных и гидравлических систем самолета и является важнейшим элементом силовой установки — прим. ТАСС). "Это крайне сложное изделие. Продукт, который выдерживает самые тяжелые нагрузки. Если тяга двигателя больше 9 тонн, а с ней в паре работает эта коробка КСА, то представьте, какая точность расчетов и прочностей должна быть в ней", — рассказывает Ватагин.
Блок автоматического регулирования и контроля (БАРК-42), разработанный для РД-33МК, тоже уникальное изделие, которое позволяет адаптироваться к условиям работы двигателя. "Конечно, говорить, что это искусственный интеллект, — перебор, но это движение уже в данном направлении", — отмечает глава предприятия.
Еще один мотор — РД-93 и коробки самолетных агрегатов КСА-54. "Это суперпродукт, и уже можно говорить, что это массовый двигатель", — говорит Ватагин.
Новые горизонты
Ведутся работы по созданию линейки новых двигателей мощностью 500–650 л.с. и 1400–1800 л.с. В "ОДК-Климов" отмечают, что закладываемые в них характеристики призваны обеспечить высокую конкурентоспособность на рынке существующих моторов. Эти проекты планируется реализовать в сжатые сроки.
"В этом году мы начали работу над двумя моторами — ВК-1600 (мощностью 1600 л.с., для вертолета Ка-62) и газотурбинным турбовальным двигателем ВК-650В для Ка-226Т, Ка-126 и для всех версий "Ансата". Поэтому мы закроем всю эту линейку", — говорит Ватагин.
Именно двигатели этой размерности, которых на сегодняшний день в стране нет, будут достаточно востребованы и с большой вероятностью, полагает глава предприятия, могут стать массовыми. "Потому что количество легких летательных аппаратов в нашей стране недостаточно, если сравнивать с авиационными державами мира. И еще целое направление — это беспилотники, где могут применяться эти двигатели. Поэтому задача предприятия и корпорации — иметь в свой продуктовой линейке двигатель такой размерности, — говорит он. — В этом году эскизные проекты по этим двум двигателям мы планируем завершить".
Еще одно перспективное направление — беспилотники. И к этой работе с учетом достижений предприятия (опыт работы с РСК "МиГ" по проекту "Скат") тоже готовы. "У нас 100-процентная уверенность, что если будет объект, которому наши двигатели будут соответствовать по тяге, то с точки зрения управляемости это будет идеально, — говорит Ватагин. — В БЛА основное — это управление. Главные сложности, которые при создании БЛА требуют решения, — это именно вопросы управления: взлет/посадка, заход на цель и так далее. Все остальные становятся вторичными. И в области системы управления, считаю, наше предприятие продвинулось достаточно далеко, и мы готовы к такой работе".
Еще одно интересное направление, о котором говорит Ватагин, — возврат к легким однодвигательным истребителям. Стоит только обратить внимание на зарубежную тенденцию: у множества стран есть однодвигательные истребители F-16, на смену которым идут самолеты пятого поколения F-35. Огромный потенциал РД-33 позволяет на его базе создать более современный мотор с тягой до 11 тонн.
На наш взгляд, однозначно нужно создавать однодвигательный истребитель, дешевый. У него есть рынок. Предприятиям Ростеха это под силу. Мы рассчитываем на то, что руководство госкорпорации более внимательно посмотрит на это направление, и надеемся, что такая работа будет открыта
Александр Ватагин
исполнительный директор АО "ОДК-Климов"
Сила будущего
Что касается визионерского взгляда на двигатели будущего, то, как считает исполнительный директор "Климова", в них классическая схема применяться уже не будет. Они должны быть "сухими", чтобы применялись газодинамические подшипники, и электрическими, где исключена полностью гидравлика, — по-другому должен решаться вопрос генерации электричества.
Кроме того, при создании таких двигателей должны использоваться материалы и технологии нового уровня. Также если сейчас двигатель имеет примерно 5 тыс. деталей, то в перспективе он будет иметь в десятки, а то и в сотни раз меньше деталей. И конечно, моторы будущего — это гибридные двигатели. "Еще лучше, если смотреть дальше, — это широкое применение различных видов аддитивных технологий в изготовлении всех ДСЕ (детали и сборочные единицы) моторов с малой долей традиционных покупных комплектующих, таких как подшипники и агрегаты. Когда мы говорим, что можно "печатать" двигатели, возможно, это покажется утопией, но за этим может быть будущее", — заключает Ватагин.