Ручная работа: как развивается производство российского авиадвигателя ПД-14

Объединённая двигателестроительная корпорация (ОДК, входит в «Ростех») в 2024 году планирует нарастить темпы ежегодного производства авиационного силового агрегата нового поколения ПД-14 до 50 единиц. Об этом сообщил журналистам исполнительный директор предприятия-производителя, АО «ОДК-Пермские моторы», Сергей Харин.

«После проведения сертификационных испытаний мы изготовили для корпорации «Иркут» пять двигателей ПД-14. В 2022 году мы будем увеличивать темпы производства, начнём наращивать мощности. В связи с развитием программы новейшего лайнера МС-21, который также производят структуры «Ростеха», ожидаем заказ на двигатели, синхронизированный с объёмами производства нового воздушного судна. Благодаря модернизации (производства. — RT) сможем ежегодно производить до 50 изделий. Это позволит обеспечить возросшие потребности в силовых установках», — рассказал Харин.

В беседе с RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев отметил, что по своим характеристикам ПД-14 прежде всего подходит для установки на МС-21 — магистральный самолёт, разработанный Объединённой авиастроительной корпорацией (ОАК, входит в «Ростех»). Это воздушное судно призвано составить конкуренцию лайнерам Boeing семейства 737 и Airbus семейства A320.

«Основные показатели ПД-14 говорят о том, что он призван заменить PW1400G. Этот двигатель по тяге, массогабаритным характеристикам, удельному расходу топлива и другим показателям оптимально подходит именно для МС-21», — подчеркнул Пантелеев.

На стадии модернизации

ПД-14 — это первый турбовентиляторный двигатель, созданный в России после распада СССР. Он был разработан ключевыми двигателестроительными предприятиями страны. Тяга силового агрегата составляет 14 тыс. кгс (килограмм-сил). Преимущества двигателя заключаются в его экономичности и меньших по сравнению с зарубежными аналогами эксплуатационных расходах.

По словам Сергея Харина, ПД-14 отличает интеграция хорошо зарекомендовавшей себя классической безредукторной схемы. Она позволяет достичь требуемых показателей по массе, эксплуатационному ресурсу, надёжности при меньшей стоимости обслуживания. Удельные характеристики двигателя соответствуют показателям лучших иностранных изделий подобного плана.

«Рассуждая о достоинствах ПД-14, мы в первую очередь говорим о стоимости жизненного цикла. У ПД-14 меньше температура в горячей части, дешевле материалы, ремонт, послепродажное обслуживание. В этом российский двигатель опережает зарубежные аналоги», — пояснил Харин.

В конце 2020 года АО «ОДК-Пермские моторы» получило сертификат Росавиации на серийное изготовление двигателей ПД-14. Сейчас «ОДК-Пермские моторы» при поддержке «Ростеха» и Фонда развития промышленности проводят модернизацию производства, подготавливая его к интенсификации выпуска, в том числе и новейшего двигателя. В закупку и установку нового оборудования на сегодняшний день было вложено порядка 4,5 млрд рублей.

Так, на пермском предприятии создаётся Центр специализации «Валы ГТД» (ГТД — газотурбинные двигатели). С окончанием поставок необходимого оборудования к концу 2022 года он должен заработать на полную мощность. Это подразделение сможет выполнять весь цикл работ по выпуску валов для двигателей.

Сейчас центр способен изготавливать 300 валов в год, а с завершением модернизации сможет выпускать до 1,5 тыс. единиц. На такой показатель планируется выйти к 2030 году.

Акцент в переоборудовании центра делается на повышении степени автоматизации технологических процессов, в том числе с применением промышленных роботов — начиная от комплексной обработки валов в составе роботизированной ячейки, термообработки на полуавтоматической линии и заканчивая автоматизированными процессами покраски, полировки и контроля геометрии валов.

«Мы освоили новую технологию выпуска валов и смогли сократить производственный цикл. Раньше вал производился на обычных универсальных станках, было много переходов и цикл изготовления составлял несколько месяцев, сейчас — две-три недели», — рассказал журналистам директор по инновационному развитию «ОДК-Пермские моторы» Дмитрий Оконешников.

Как пояснил Олег Пантелеев, центр специализации «Валы ГТД» станет основной площадкой производства этой продукции в России. Её полноценный запуск позволит изготавливать их в существенно более короткие сроки.

Наряду с оптимизацией изготовления валов в АО «ОДК-Пермские моторы» задумались и о том, как наладить массовый выпуск лопаток двигательных установок. С этой целью на предприятии будет создан Центр технологических компетенций по производству турбинных лопаток ГТД.

Как сообщили на предприятии, детали двигателя ПД-14 изготавливаются по самым передовым технологиям. Так, регулятор воздушного потока (завихритель) производится с помощью аддитивных технологий — фактически промышленной 3D-печати. Это позволяет сократить не только сроки выпуска изделий, но и их стоимость с сохранением высокого качества. В контуре «Ростеха» для 3D-печати авиакомпонентов был создан Центр аддитивных технологий, оснащённый самым современным оборудованием.

«В изготовлении элементов для ПД-14 используются аддитивные технологии. Это действительно перспективное направление, и его роль будет возрастать. Пока аддитивные технологии применяются выборочно в тех случаях, когда мы осознаём, что данный путь наиболее эффективен. Каждая новая технология производства требует сертификации, а это время и ресурсы», — пояснил Сергей Харин.

Как рассказал в беседе с RT начальник цеха сборки авиадвигателей АО «ОДК-Пермские моторы» Александр Малий, на финальном этапе двигатель ПД-14 собирается из модулей, то есть уже готовых элементов — ротора, камеры сгорания, компрессора высокого давления, турбин высокого давления и других.

Все комплектующие проходят через процедуру входного контроля, во время которой проверяется документация на изделия и их заявленные качественные характеристики. После сборки двигателя проводится ряд испытаний для подтверждения его работоспособности и задекларированных показателей.

«Роль ручного труда в сборке ПД-14 велика — именно человек монтирует комплектующие. Отсутствие механизированной сборки — это общемировая практика. В этом заключается сама специфика производства двигателя. Это не то изделие, которое может изготовить машина», — отметил Малий.

По оценке специалиста, один двигатель в среднем собирается за 20 рабочих дней. В случае резкого роста количества заказов на ПД-14 его подразделение способно в относительно короткие сроки адаптироваться — увеличить объёмы оборудования, инструментов, численность инженерного персонала и слесарей-сборщиков.

Достижения и вызовы

Как заявил в беседе с журналистами Сергей Харин, ПД-14 соответствует всем требованиям, которые предъявляются к современным авиационным двигателям.

«В стадии решения находятся вопросы послепродажного обслуживания. Со своей стороны мы готовы обеспечивать весь жизненный цикл изделия. В ближайшее время планируем открыть учебный центр по эксплуатации ПД-14», — сказал Харин.

С учётом опыта создания двигателя ПД-14 «Ростех» на данный момент ведёт разработку двигателей ПД-8 и ПД-35 с тягой 8 и 35 тыс. кгс соответственно.

ПД-8 будет устанавливаться на среднемагистральный узкофюзеляжный самолёт Sukhoi Superjet 100. В настоящее время эта машина проходит обновление по программе импортозамещения.

ПД-35 — двигатель сверхбольшой тяги, который разрабатывается под перспективный дальнемагистральный лайнер. Как рассказал Харин, работа над этим силовым агрегатом — одна из самых сложных задач, стоящих перед пермским предприятием и его партнёрами.

«По понятным причинам ПД-35 будет очень габаритным двигателем. Мы с такими размерами раньше не работали. Для его испытаний будет построен стенд, изготовлены самый длинный вал в линейке существующих, композитные лопатки вентилятора и многие другие ДСЕ (детали и сборочные единицы. — RT), производящиеся по новым технологиям. На сегодняшний день создан газогенератор, идёт подготовка к изготовлению демонстратора двигателя. Надеемся завершить эту работу в 2023—2024 годах», — сообщил Сергей Харин.

Как отметил в беседе с RT заслуженный лётчик РФ, генерал-майор Владимир Попов, развёртывание массового серийного производства силового агрегата нового поколения и создание его модификаций различной мощности превратит Россию в «технологически независимую страну», даст ей возможность заменить множество иностранных лайнеров и вертолётов на отечественные образцы.

«С наращиванием выпуска ПД-14 и сертификацией других представителей этого семейства снимаются почти все существующие сейчас препятствия по развитию нашей гражданской авиации, открывается большой простор для импортозамещения и экспорта», — подчеркнул Попов.