какие страны выпускают авиационные двигатели
Новое в блогах
На сегодняшний день всего 4 страны в мире являются обладателями технологий с возможностью полного самостоятельного производственного цикла строительства авиационных двигателей, в том числе и для пассажирских авиалайнеров.
Думаю, ни для кого не секрет, что такими странами являются США, Франция, Великобритания и, конечно же, Россия.
Но стоит отметить, что сегодня ни один из иностранных производителей авиационных двигателей не производит все комплектующие для своих силовых установок внутри своей же страны.
Безусловно, многие начнут возражать, ссылаясь на исключительную западную кооперацию и сотрудничество в общих интересах. Но это абсолютно не так.
Все западные компании, задействованные в производстве комплектующих для авиационных двигателей с мировым именем, заинтересованы лишь в собственной прибыли.
Россия так же сотрудничает с западными двигателестроительными компаниями. Например, в Уфе есть индустриальный парк ОДК, который делает детали для авиадвигателей известной компании Pratt & Whitney.
Также стоит отметить, что в Рыбинске делают детали для американских двигателей General Electric и французских Snecma. Да-да, той самой которые поставляют силовые установки SaM146 для российских самолетов Суперджет 100.
Сегодня Россия стоит на пороге к тому, чтобы бы стать единственной в мире страной, которая будет производить самостоятельно авиадвигатели 5-го поколения для гражданских лайнеров.
Речь идет о деталях и материалах, в том числе и композитных, которые на сегодняшний день в рамках программы импортозамещения российские компании уже производят самостоятельно на 100%.
Уже сегодня ОНПП «Технология», входящая в госкорпорацию Ростех, изготавливает для ОДК «Сатурн» композитные комплектующие резонансного типа для перспективного авиадвигателя ПД-14 исключительно из собственных композиционных материалов.
Стоит отметить то, что ранее эти детали так же выпускали в России, но из материалов зарубежного производства.
Для производства элементов конструкций двигателя ПД-14 на ОНПП «Технология», в рамках программы импортозамещения были разработаны и выпущены новые отечественные материалы.
К ним можно отнести различные сплавы, в том числе самовосстанавливающиеся, полимерные материалы и их составляющие, обеспечивающие требуемые характеристики.
Двигатель ПД-14 полностью российский, так как весь производственный цикл, начиная с разработки, производства всех комплектующих с применением только отечественных материалов, сборки и заканчивая готовым изделием, происходит непосредственно российскими компаниями.
На сегодняшний день уже проходят заводские испытания двигателя демонстратора ПД-14 с лопатками из композитных материалов.
Как заявил ранее генеральный конструктор ОДК «Авиадвигатель» Александр Иноземцев, что данная технология композитных лопаток будет применяться при строительстве перспективного российского авиадвигателя ПД-35.
Летные испытания двигателя ПД-14 с композитными лопатками на летающей лаборатории намечено на начало 2021 года.
Технология производства композитных лопаток для силовой установки такой мощности является важнейшим этапом для создания турбовентиляторного двигателя нового поколения.
Такие технологии до недавнего времени имели только 3 страны мира, и делится ими с Россией никто не собирался. Но российские ученые и инженеры решили эту задачу.
Габариты двигателя ПД-35 таковы, что лопатки из сплавов будут слишком тяжелые. Это приведет к увеличению веса вентилятора на 30%, большей вибрации, а соответственно меньшему ресурсу и большему расходу топлива.
Применение композитных лопаток не только существенно снизят массу двигателя, но и значительно увеличат ресурс и повысят КПД.
С применением полых лопаток из сплавов, российские двигатели семейства ПД еще на начальном этапе становятся неконкурентоспособными, а производство нецелесообразным.
Но с появлением технологий производства композитных изделий, которые значительно дешевле, чем у импортных производителей, российские авиационные двигатели семейства ПД, станут существенно дешевле.
Сегодня западные производители авиадвигателей уже озабочены, что в условиях самостоятельного производства, и с применением новейших технологий, российские двигатели семейства ПД смогут существенно потеснить их на мировом рынке.
Боевые самолёты. Об авиамоторах, своих и не очень
Совершенно справедливо, говоря об авиации, поговорить об авиационных двигателях. Тех самых «пламенных моторах», на которых, собственно, летали наши самолеты в годы Второй мировой войны.
Вообще, в 30-40-е годы наша промышленность, бесспорно, сделала просто огромный рывок. От прямого ксерокопирования, что, в общем, не зазорно, а является показателем уровня развития конструкторской школы в стране, до устойчивого выпуска своей техники массово и серийно.
И если танкостроения у нас до революции вообще как такового не было, то с авиацией было худо и бедно. Худо – потому что производство авиадвигателей в России так и не наладили (давайте отверточную сборку «Гном-Рон» не брать вообще в статистику, это несерьезно), а наиболее продвинутые конструкторы типа Сикорского и Лебедева предпочли не связываться с большевиками.
Да, остались Поликарпов, Гаккель, Григорович, Туполев, подрастали молодые, но… Двигателей не было по-прежнему.
Сошлемся на мемуары Александра Яковлева. В «Цели жизни» он не раз приводил свои заявки на моторы зарубежного производства. И не потому, что молодого конструктора что-то там не устраивало, а просто потому, что своего не было. Факт, конечно, не очень утешительный.
Но, увы, тяжело отрицать то, что фактически ВСЕ советские авиамоторы были копиями импортных разработок.
Целью данной статьи совершенно не ставится некое уничижение нашей промышленности или труда советских конструкторов, скорее, наоборот. Это демонстрация в цифрах и фактах того, как из ничего получалось что надо.
Технический прогресс – вообще штука сложная. Не надо далеко ходить за примерами, не так давно, в 1966 году, в СССР был построен некий автозавод, выпускавший устаревшие итальянские автомобили. А в 2016 году, правда, уже в статусе дочерней компании концерна «Рено», с конвейера начали сходить машины с дисковыми задними тормозами и похожие на автомобили.
Да, у нас было принято раньше выставлять напоказ все лучшее, то есть отечественное, и максимально принижать заслуги зарубежных производителей в нашем техническом развитии. Сегодня, конечно, проще.
А потому сегодня я вполне нормально и без упреков в непатриотичности могу сказать, что воздушный щит и меч Страны Советов ковался по всему миру.
Итак, чем крутили винты советских самолетов. Понятно, что двигателями. А какими?
1. Bristol Jupiter. Великобритания.
Девятицилиндровый однорядный со звездообразно расположенными цилиндрами. Серийно выпускался с 1918 по 1930 годы.
Конечно, британцы просто так моторчик нам не презентовали. Зато они открыли производство во Франции под маркой «Гном-Рон», а у французов вполне нормально лицензию приобрел Советский Союз. Так «Юпитер» получил официальную прописку в СССР и выпускался до 1935 года, провоевав всю Великую Отечественную. Ну первую половину точно.
М-22 (он же «Юпитер») устанавливался на И-16 и И-15.
2. Wright R-1820 Cyclone. США.
Девятицилиндровый, однорядный, звездообразный, воздушного охлаждения. Выпускался с 1931 по 1954 годы.
Лицензировано производился в Испании и Советском Союзе под маркой М-25.
М-25 устанавливался на самолеты И-15, И-15бис, И-153, И-16, КОР-1.
Дальнейшей модификацией М-25 стал М-62/АШ-62, наработки по которому, в свою очередь, пригодились при создании двухрядных звездообразных двигателей (АШ-82, например).
М-62 устанавливался на И-153, И-16 (18 и 27 серии, в базовом варианте без редуктора), Ли-2 и до сих пор под маркой АШ-62ИР применяется на уцелевших Ан-2.
М-82/АШ-82. Вот тут немного сложностей. В принципе, кто скажет, что это разработка наших инженеров – будет прав. Кто скажет, что двигатель из той же оперы, что и предшественники – тоже прав.
М-82 был двухрядным, но два ряда цилиндров – не что иной, как М-62, у которого количество цилиндров было уменьшено с 9 до 7. Был также уменьшен ход поршня, что привело к уменьшению диаметра мотора. Соответственно, снижение лобового сопротивления. Плюс М-82 стал первым инжекторным двигателем советской постройки.
Всего было произведено более 70 000 двигателей данного семейства.
М-82 устанавливался на:
— бомбардировшкиТу-2, Су-2, Пе-8;
— истребители Ла-5, Ла-5ФН, Ла-7, Ла-9, Ла-11;
— пассажирские Ил-12, Ил-14;
— вертолёт Ми-4.
Существовало семейство моторов Швецова, представлявших собой «необрубленные» сдвоенные «Циклоны», то есть 18-цилиндровые М-71, М-72 и М-73.
М-73 устанавливался на Ту-4 и Бе-6, причем, на летающей лодке показал себя просто замечательно, так как Бе-6 не требовал установки высотного компрессора.
3. Hispano-Suiza 12Y. Франция.
12-цилиндровый V-образный двигатель жидкостного охлаждения.
Про этот мотор я уже рассказывал в материалах про «Испано-Сюизу» и «Девуатин Д-520». Его тоже выпускали у нас по лицензии и дорабатывали, и HS 12Y стал родоначальником своей, не менее известной семьи двигателей водяного охлаждения В. Климова.
М-100. Устанавливался на бомбардировщиках СБ. Далее была цепочка модернизаций через М-103 к М-105.
М-105. Это был действительно сильно доработанный М-103. Мотор имел меньший рабочий объём, увеличенную степень сжатия, двухскоростной центробежный нагнетатель, два впускных (а позже и два выпускных) клапана на цилиндр.
Всего было выпущено более 90 000 моторов М-105 всех модификаций.
М-105/ВК-105 устанавливали на:
— истребители ЛаГГ-3, Як-1, Як-7, Як-9, Як-3, Пе-3;
— бомбардировщики Як-4, Ер-2, Пе-2, Ар-2.
Форсированная версия двигателя М-105, которой стал М-107, тоже была выпущена пусть и не такой огромной серией, а всего чуть более 7 000 штук, тем не менее, имеет полное право на нахождение в списке.
М-107/ВК-107 устанавливался на Як-9У и Пе-2.
4. Gnome-Rhône Mistral Major. Франция.
Еще один звездообразный 14-цилиндровый двигатель. Лицензионную копию, производимую в СССР назвали М-85 а ее дальнейшую модификацию М-87. Главными конструкторами по мотору были А.С. Назаров (М-86) и С. К. Туманский (М-87).
Моторчик был откровенно слабый, но очень надежный. Вообще его по лицензии выпускали все, кто хотел: Италия, Япония, Великобритания, Румыния, Чехословакия, Венгрия. Даже немцы ставили «Мажора» на свои штурмовики Hs-129.
У нас же моторы М-85 – М-87 устанавливались на бомбардировщики ДБ-3 и Ил-4.
5. BMW VI. Германия.
Еще одна линейка моторов. Немецкий исходник, V-образный 12-цилиндровый двигатель с водяным охлаждением был доработан Александром Микулиным и пошел в серию как М-17. Нужно отдать должное немцам, любезно предоставившим нам право на выпуск двигателя, движки в Баварии строить умели всегда.
С этим двигателем летали Не-111 и Dо-17, его выпускали по всему миру (Румыния, Япония и др.)
М-17 устанавливался на ТБ-1, ТБ-3, Р-5, МБР-2.
Но самое интересное было впереди, в модификациях.
АМ-34 мы просто пропустим, поскольку он ставился на все те же модели, и еще летал в Америку на самолетах РД.
АМ-35. Устанавливался на МиГ-1, МиГ-3 и Пе-8. Был выпущен серией почти в 5 тысяч единиц.
АМ-38. Устанавливался на Ил-2. Всего было изготовлено более 40 тысяч моторов.
До сих пор на многих оружейных и авиационных сайтах люди ломают копья, как надо рассматривать именно моторы Микулина, как самостоятельные работы или как копию немецкого двигателя.
Истина, как всегда, где-то посередине будет. Если по сути – немцы создали достойный двигатель, а Микулин был сильным конструктором, сделавшим из «немца» чудовище, таскавшего в один винт бронированный короб Ил-2.
Так что спорно здесь. Но ничего неприятного лично я не ощущаю. Это скорее инженерам и конструкторам BMW должно быть неприятно.
Сейчас наверняка некоторые уже завелись, чувствую. Автор, а что, наших моторов вообще не было? Были.
М-11, чудо-мотор, который вывел в небо без преувеличения несколько поколений советских летчиков, а во время войны таскал все, что придется: раненых, почту, бомбы.
Разработан мотор был КБ авиазавода № 4 в рамках конкурса на лучшую конструкцию мотора для учебных самолетов номинальной мощностью 100 л. с., в 1923 году. Начальником КБ в это время был А. Д. Швецов. Сам Швецов, хотя и был премирован, никогда не говорил, что это он автор разработки.
Двигатель не обладал выдающимися характеристиками, однако был надежен, как винтовка Мосина, технологичен в производстве, как болт, не требователен к используемым топливу и маслам.
Кто-то скажет, что мягко говоря, сравнивать сложновато, но вот, что есть – то есть. Маленький и надежный с одной стороны и заимствованные с другой. Простите, но время было такое. Никто нам, к сожалению, не подарил ни конструкторов, ни инженеров. Про заводы даже молчу.
То, что смогли и до недавнего времени у нас в стране даже не думали над такой проблемой, как авиамоторы, – достижение. Надеюсь, с этим никто спорить не станет?
«Широкий спектр применения»: как российская промышленность создаёт новые авиационные двигатели
В 2021 году в России стартуют испытания агрегатов новейших авиационных двигателей ПД-8 и ПД-35. Об этом рассказал ТАСС управляющий директор «ОДК-Сатурн» (Рыбинск, Ярославская область) Виктор Поляков.
«Мы выполняем опытно-конструкторские работы по перспективному двигателю, но делаем это в кооперации с предприятиями ОДК. Демонстратор газогенератора планируем собрать и провести первые испытания в марте 2021 года», — сообщил Поляков.
Также весной следующего года российские инженеры собираются провести испытания опытных образцов лопаток двигателя ПД-35. Данные изделия изготавливаются из композитных материалов. Рыбинские специалисты используют для их производства метод 3D-ткачества — лопатки выпускаются на специализированном ткацком станке с использованием нитей из композитов.
На пути к импортонезависимости
ПД-8 и ПД-35 разрабатываются на базе первого полностью российского турбовентиляторного двигателя ПД-14, которым будет оснащаться парк пассажирских самолётов МС-21. Первый полёт с этой силовой установкой одна из модификаций лайнера (МС-21-310) должна совершить до конца 2020 года.
Ранее для МС-21 закупались агрегаты PW1400G американской компании Pratt & Whitney. Как отмечают эксперты, в условиях санкционного режима создание ПД-14 позволяет России не зависеть от Запада в поставках своих самолётов отечественным и зарубежным заказчикам.
Проект ПД-14 был запущен в рамках программы по созданию двигателей тягой от 9 до 18 т. По информации «Ростеха», российские специалисты создавали этот агрегат «на основе проверенных временем конструкторских решений» с применением современных отечественных технологий и материалов.
«Конструкторами было разработано и внедрено 16 ключевых технологий, например лопатки турбины из легчайшего интерметаллида титана или продвинутая система охлаждения, позволяющая турбине работать при температуре до 2000 °К (1726,85 °C. — RT)», — говорится в материалах корпорации.
Появление ПД-14 открыло для России технологическую возможность изготавливать высокоэффективные двигатели различной мощности. Один из них — ПД-8 тягой в 8 т, работы над которым должны быть завершены в 2022 году.
Такой агрегат необходим для оснащения узкофюзеляжных пассажирских лайнеров Ан-148 и SSJ-100, а также самолёта-амфибии Бе-200ЧС. В настоящее время Sukhoi Superjet 100 летает на российско-французском SaM146, Ан-148 и Бе-200 — на Д-436 производства запорожской компании «Мотор-Сич».
В 2018 году Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева объявил о ремоторизации парка Бе-200, которая предполагает замену украинских агрегатов на SaM146.
Тем не менее, как отмечают в «Ростехе» и «Объединённой авиастроительной корпорации» (ОАК), в перспективе российские амфибии и SSJ-100 всё же будут оснащаться ПД-8. Кроме того, технологическая база этого агрегата позволяет устанавливать его и на вертолёты.
«Сейчас есть надежда, что мы двигатель (ПД-8. — RT) получим в 2022 году. В 2023 году пройдём в первую очередь на SSJ-100, и дальше на самолёте Бе-200 мы достигнем абсолютно 100%-ной импортонезависимости от Украины», — рассказал журналистам глава ОАК Юрий Слюсарь в октябре на полях «Гидроавиасалона-2020».
ПД-8 получит цифровую электронную систему автоматического управления и будет соответствовать нормам Международной организации гражданской авиации (ICAO) по шуму и эмиссии вредных веществ.
Ещё одной важной особенностью ПД-8 станет система электропитания и коммутации агрегатов СЭПК-8, к которой предъявляются жёсткие требования по вибрации и взрывозащите. Её созданием занимается холдинг «Технодинамика».
«Считаю, что эта силовая установка будет востребована на отечественном авиационном рынке, поскольку имеет широкий спектр применения на региональных самолётах, а также применяться в перспективных вертолётах. Кроме того, уверен, что полученные компетенции при разработке систем для ПД-8 и ПД-14 помогут нам в аналогичных работах для авиадвигателя ПД-35», — заявил ранее генеральный директор холдинга «Технодинамика» Игорь Насенков.
В беседе с RT исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев отметил, что запуск производства ПД-8 позволит России снять практически все ограничения на развитие проектов узкофюзеляжных самолётов.
«Достаточно скоро мы должны увидеть и первые результаты работ по ПД-8. Его появление позволит России производить и продвигать заказчикам самолёты-амфибии без оглядки на Украину, а также сократить долю импортных комплектующих в SSJ-100», — сказал Пантелеев.
«Ключевые технологии»
Как говорят эксперты, наиболее трудоёмкая задача для российской промышленности — создание сверхмощного двигателя ПД-35 с тягой на взлёте от 33 до 40 т. Лётные испытания полноразмерного демонстратора этой силовой установки должны начаться в 2025 году, серийное производство — в 2028 году.
Этот агрегат необходим для оснащения перспективных транспортных машин большой грузоподъёмности, широкофюзеляжных дальнемагистральных самолётов Ил-96 и CR929 — перспективного российско-китайского лайнера, над проектом которого работают ОАК и государственная компания COMAC (Шанхай), которая специализируется на производстве авиакосмической техники.
Полноразмерный макет отсека этого самолёта был представлен на МАКС-2019 в подмосковном Жуковском. Российско-китайская машина должна выпускаться в трёх модификациях. Базовая версия будет представлена моделью CR929-600, удлинённая — CR929-700, с укороченным фюзеляжем — CR929-500.
«На создание таких двигателей (как ПД-35. — RT) в мировой практике уходит 15 лет… Идёт разработка 18 ключевых технологий. В том числе сложнейшая деталь — композитная лопатка для вентилятора. Она уже готова. Благодаря этому массу двигателя удалось существенно снизить», — рассказал 1 сентября в интервью РБК индустриальный директор авиационного кластера «Ростеха» Анатолий Сердюков.
Как сообщил в июле в комментарии ТАСС генеральный конструктор предприятия «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев, использование новой композитной лопатки для ПД-35 позволило сократить массу узла, где она установлена, на 30%. Серийное производство лопаток развернётся на «ОДК-Сатурн».
Как полагает Олег Пантелеев, создание новых авиационных двигателей, включая ПД-35, направлено на устранение зависимости отечественной авиационной отрасли от западных государств.
«Эти проекты имеют огромное значение для авиационной промышленности России. Их реализация позволит сократить зависимость от зарубежных поставщиков авиадвигателей и снизит риски, связанные с санкциями в отношении РФ и отдельных российских предприятий», — пояснил Пантелеев.
В свою очередь, в комментарии RT заслуженный лётчик России генерал-майор Владимир Попов обратил внимание на то, что реализация амбициозных проектов в двигателестроительном кластере стимулирует разработку новых отечественных летательных аппаратов, материалов и разнообразных электронных систем.
«Это позволит создавать новые самолёты не только в гражданском секторе, но и в военной сфере. Благодаря ведущимся разработкам новых двигателей большое количество наших инженерных коллективов, конструкторских бюро получают необходимую финансовую поддержку. Всё это вместе толкает вперёд нашу высокотехнологичную промышленность», — заключил Попов.
Sohu. «Четыре с половиной страны могут самостоятельно разрабатывать и производить авиационные двигатели»
50% акций украинской авиадвигательной компании «Мотор Сич» проданы китайским компаниям (такое заявление сделал глава «Укроборонпрома» Айварас Абромавичюс). В КНР отмечают, что купить украинское предприятие – хорошо, но для создания современных моторов для авиации этого мало.
Статья «Отличный подарок из Африки! «Болезнь сердца» истребителя пятого поколения J-20 будет решена» вышла сегодня в китайском интернет-издании Sohu.com. 非洲送来一份大礼！歼-20心脏病有望解决，不再看西方脸色
Отмечается, что для производства авиационных двигателей требуются не только сложные производственные линии, но и сырьё, комплексные меры по обработке металлов для получения качественного продукта на выходе.
Sohu: «От этого не уйти: для развития высокоэффективной аэрокосмической промышленности требуются не только большие людские и материальные ресурсы, но и глубокое техническое наследие. Индустриализация в Китае началась достаточно поздно, и это накладывает свой отпечаток».
Отмечается, что авиационные двигатели будут генерировать чрезвычайно высокие температуры во время работы и должны поддерживаться высокотемпературными материалами.
Sohu: «Качество материалов напрямую влияет на производительность авиационных двигателей. Нужно использование редкоземельных металлов».
Китайские эксперты сходятся во мнении, что Китаем сделан правильный шаг, имея в виду вход в экономическое пространство Африки. Речь идёт об организации добычи ископаемых, которые необходимы в авиационном и космическом двигателестроении.
В частности, приводится пример приобретения кобальтовых шахт в Конго за 2,65 млрд долларов, шахт по добыче редкоземельных металлов в других странах Африки.
Sohu: «Там производится около 16 тыс. тонн кобальта ежегодно, что уже приносит свои плоды по развитию авиастроительной отрасли Китая. Более 30% конструкций требуют применения сплавов на основе кобальта. Многие эксперты утверждают, что кобальт важнее авианосцев»
Авторы пишут о том, что покупка украинского «Мотор Сич», а также получение необходимого сырья в Африке, должны стать основой перспективного китайского двигателестроения. В частности, отмечено, что сделанная ставка на указанные аспекты позволит решить проблемы с двигателями истребителя пятого поколения J-20.
При этом отмечается, что Китаю сейчас необходимы современные технологии металлообработки, включая технологии создания высокотемпературных сплавов, «которыми не хотят делиться зарубежные страны».