Битва двигателей: «Кузнецов» против «Мотор Сич»

Взлетит ли Ан-124 «Руслан» с новой силовой установкой вместо украинской?

Сирийская операция ВКС показала, насколько востребованным является военный транспортник Ан-124. Без всякого сомнения, потребность в «Русланах» и вообще в самолетах большой грузоподъемности будет только возрастать. Между тем, эксплуатация российских летающих «ангаров» может закончиться достаточно быстро, как только исчерпается ресурс украинских двигателей Д-18Т, установленных на них.

Транспортный самолет Ан-124 «Руслан»

Для того чтобы не допустить такого негативного развития ситуации, правительство РФ поставило перед Объединенной двигателестроительной корпорацией (ОДК), в том числе перед ОАО «Кузнецов», задачу по оснащению к 2019 году тяжелых военно-транспортных самолетов исключительно отечественными двигателями.

Уже известно, что на самолет Ан-124 планируют устанавливать модернизируемый двигатель НК-32 второй серии, который в свое время разрабатывался для стратегических ракетоносцев Ту-160. Задача усложняется не только увеличением его максимальной взлетной тяги с 14 тонн силы до 24 т.с., но и тем, что новому движку предстоит идеально точно «вписаться» в габариты уже имеющейся машины.

Судя по всему, модернизацию НК-32 следовало проводить задолго до нынешнего «двигательного» голода, поскольку для нашей авиационной промышленности сразу же открылись бы серьезные перспективы. Новой силовой установкой можно было оснащать не только «Руслан», но и тяжелый военный транспортник Ил-106, а также 300-местный широкофюзеляжный пассажирский «Фрегат-Экоджет» (разрабатываемый ОАО ФПГ «Росавиаконсорциум»).

Если же говорит конкретно о ситуации с «Русланом», то в России имеется положительный опыт по замене в самолете Ил-76 турбореактивных двигателей Д-30КП тягой 12 т. с. на ПС-90А с тягой 16 т. с. Впрочем, и в этом случае потребовались конструкторские работы, но имеющая внутрироссийская кооперация позволила перейти на новую силовую установку достаточно быстро и без особых проблем.

А вот деловые контакты наших авиастроителей с КБ «Антонов» даже в лучшие годы нельзя назвать образцовыми. Переговорщики с нашей стороны жаловались на чрезмерные аппетиты украинских конструкторов. Фраза «это такой геморрой» стала расхожей, когда речь шла о договорах с запорожцами. В частности, на украинских форумах, где обсуждалась сумма возможного контракта для разработки нового российского движка, фигурировала цифра 1,5 миллиарда долларов только за прототип. Мол, всё, кроме газогенератора, придется проектировать с нуля. Причем экономичность, по условиям потенциального контракта, должна быть хуже, чем у Д-18Т.

Если называть вещи своими именами, то Киев последние 20 лет фактически шантажировал Москву, якобы, без «Мотор Сич» российская военно-транспортная авиация просто обречена. То, что Россия в ценовой политике всегда шла навстречу Украине, усиливало уверенность громадян в своем технологическом превосходстве. Дошло до того, что стоимость техобслуживания большинства «Антеев» за десять предмайдановских лет в долларовом эквиваленте подорожала в три раза.

Может, теперь, наконец-то, удастся вырваться из порочного круга?

Важно это и потому, что 40-летний украинский Д-18Т все-таки является устаревшим, хотя и вполне конкурентным продуктом. В 21 веке на нем далеко не улетишь. Еще в 2010 году российские эксперты предлагали отказаться от «запорожца» в пользу «американца» General Electric CF6−80-C2. Короче говоря, России нужен не просто аналог, а принципиально улучшенный двигатель.

В той связи среди украинских экспертов так и «прёт» злорадство, примерно такого характера:

«Люди в теме вообще не верят пермским проектам. Даже группа компаний „Волга-Днепр“, отвернулась от русских „Русланов“. Она намеривается заключить новый договор на поставку 20 грузовых самолетов Boeing 747−8 в июле этого года, заплатив 7,4 млрд. дол».

Однако не только наши разработчики, но и зарубежные аналитики считают, что России по плечу новый движок для «Руслана». В частности, американский военный эксперт Эрик Вертхайм предполагает, что ОДК уже обладает необходимой технологией по принципиальному усовершенствованию имеющих двигателей. В частности, еще 2005 году НПО «Сатурн» провело глубокую модернизацию Д-30КУ-154 и разработало Д-30КП-3 «Бурлак», при этом степень двухконтурности увеличилась с 2,2 до 3,65, а тяга возросла на 31% – с 10,7 до 14 т. с.

«Имея такие наработки, за три года вполне можно поднять двухконтурность до более высоких значений, — считает Эрик Вертхайм. — Из проблем следует отметить проектирование с нуля холодной части».

Речь идет о том, чтобы в новых современных ГТД максимально уменьшить зазоры между рабочими колесами и статором в проточных частях (при вращении ротора с частотой до 100 тыс. об/мин и в условиях температурного перепада между холодной и горячей частями, вплоть до 250°C).

Чтобы иметь представление об объеме расчетов, сообщим, что математическая динамическая модель современного газотурбинного двигателя состоит более чем из полумиллиона элементов и имеет более трех миллионов степеней свободы. Проектировщикам придется учитывать абсолютно все взаимосвязи, в том числе наличие гироскопических сил, изменяемую жесткость опор, демпфирование, а также скольжение роторов при работе двухвальной роторной системы. Это настолько трудоемкая работа, что все ведущие западные корпорации (NASA, Boeing, General Electric, MTU, Pratt&Whitney, Snecma, Rolls-Royce, Embraer, Honeywell, University of Virginia) создали объединенного проектировщика — компанию Rotordynamics Сonsortium, которая занимается исключительно расчетами газотурбинных двигателей.

В России также ведутся работы по этому направлению, в частности, уже разработаны компьютерные системы расчета — «ЦИАМ», «Град», «Астра», «ОГРА» и другие, которыми пользуются наши разработчики двигателей — «Сатурн», «Авиадвигатель», «Климов», «Кузнецов». Конечно, всё это было бы невозможно без математического наследия советских ученых и седовласых специалистов-разработчиков, «рожденных в СССР».

Если ОДК и впрямь не подведет, то Россия получит самый современный двигатель. В этом случае резко возрастают шансы России сделать конкурентоспособными самолеты Ан-124 «Руслан», Ил-106 и «Фрегат-Экоджет», которые будут однозначно востребованы в мире. Задача создания качественного НК-32−2 является для России принципиальной.

Отметим также, что, по расчетам китайских авиаперевозчиков, в ближайшие пятнадцать лет спрос на широкофюзеляжные самолеты только на Азиатско-Тихоокеанском рынке составит не менее 4 тысяч машин.

Александр Ситников