SaM146: двигатель прогресса?

В июне 2010 года самый громкий проект российского авиапрома последнего десятилетия — региональный лайнер Sukhoi Superjet 100, созданный компанией "Гражданские самолеты Сухого", — может выйти на долгожданную финишную прямую. НПО "Сатурн", разработчик двухконтурного турбовентиляторного двигателя SаM146, в начале лета планирует завершить сертификационные испытания силовой установки, неоднократный сдвиг графика которых уже привел к срыву заявленных сроков начала коммерческой эксплуатации SSJ 100. Не исключено, что получение сертификата авиационного регистра Межгосударственного Авиационного Комитета (АР МАК) станет не последней сложностью в выводе самолета на рынок: Недостаточный уровень переоснащения производственных мощностей "Сатурна" позволит выпускать всего 30 двигателей в год вместо запланированных 150 единиц. Для дооборудования завода "Сатурну", уже освоившему почти 12 млрд руб., вновь требуются дополнительные инвестиции в размере 8,4 млрд руб.

Проект двигателя SaM146 носит уникальный характер для отечественного самолетостроения. Программа стала первой реальной международной кооперацией между российскими и западными авиационными производителями по принципу долевого участия в рисках. На практике подобное сотрудничество подразумевает разделение проекта на доли, каждую из которых финансирует одна из участвующих в проекте сторон. В случае успешной реализации программы партнеры рассчитывают на получение соответствующей части прибыли, при неудаче каждый несет свои убытки. За координацию всех работ по программе SaM146, включая управление проектированием, производством, маркетингом и послепродажным обслуживанием, отвечает созданное в июле 2004 г. российским НПО "Сатурн" и французской компанией Snecma Moteurs предприятие PowerJet. В рамках кооперации Snecma разрабатывает горячую часть двигателя (газогенератор), а также коробку приводов, систему управления и осуществляет интеграцию силовой установки, а "Сатурн" отвечает за холодную часть (вентилятор, компрессор низкого давления, турбина низкого давления), окончательную сборку и испытания двигателя. Все права и лицензии на создаваемую силовую установку в равных долях (50% на 50%) распределены между партнерами.

Разные стандарты
Заметим, что сотрудничество между "Сатурном" и Snecma построено аналогично схеме кооперации французского производителя с другим двигателестроителем — американской General Electric (GE). В середине 70-х гг. при разработке двигателя CFM56 более опытный американский партнер GE выполнял работы, связанные с горячей частью силовой установки. В результате удачного международного партнерства проект CFM56 стал фактически самым популярным семейством двигателей для узкофюзеляжных среднемагистральных самолетов, а компания Snecma получила выход на глобальный рынок двигателестроения. Нельзя исключать, что российско-французское сотрудничество откроет перед "Сатурном" аналогичную перспективу, хотя ряд принципиальных препятствий в российской аэрокосмической отрасли могут серьезно усложнить этот процесс.
Одна из таких причин — расхождение российской и мировой нормативной базы в области производственных стандартов. Как рассказал АТО директор программы SаM146 Юрий Басюк, в ходе работ над новым двигателем российское предприятие столкнулось с несоответствиями производственных стандартов, принятых в России и на Западе. "Практически ни один из отечественных поставщиков материалов, заготовок, сплавов не сертифицирован по международным стандартам. Кроме российской титановой корпорации "ВСМПО-Ависма", остальными поставщиками материалов для SаM146 стали западные производители", — поделился Басюк. Вместе с тем перебои с финансированием программы SаM146 негативно отразились на интенсивности поставок со стороны зарубежных компаний, что в конечном итоге не могло не повлиять на темпы производственных работ по двигателю.
Фактическое отсутствие необходимых сертификатов стандартов качества у российских поставщиков оказалось не единственной причиной, повлиявшей на контрольные сроки проекта SаM146. "Утрата практики и технологий производства монокристаллического литья привела к приостановке стендовых испытаний двигателя", — рассказывает директор программы SаM146. В 2008 г. предприятие прервало летные испытания силовой установки, после того как наземная проверка обнаружила трещину на лопатке турбины низкого давления. Чтобы избежать возможности повторного образования паразитного зерна в монокристалле, технология производства лопаток была несколько изменена; кроме того, был введен дополнительный уровень контроля. На вопрос АТО, удовлетворяют ли технологические параметры лопаток компанию Snecma, осуществляющую контроль качества над российской частью работы, Юрий Басюк ответил, что конфигурация SаM146 и его техническое определение находятся в процессе сертификации и претензий к ним со стороны сертификационных властей и заказчика (ГСС) нет.
Ни один из успешных двигателестроительных проектов не ориентируется исключительно на один тип самолета. Учитывая этот факт, на начальном этапе проектирования разработчики SаM146 обсуждали возможность его применения на самолетах других типов. В частности, параметры двигателя обеспечивают возможность его установки на региональных самолетах Bombardier CRJ, Embraer ERJ, а также на многоцелевом самолете-амфибии Бе-200. Однако к этапу завершающих сертификационных испытаний вопрос о применении SаM146 на других типах ВС был временно закрыт. "До тех пор пока самолет SSJ 100 не выйдет на стадию зрелой эксплуатации, альтернативное применение SаM146 не рассматривается", — заявил Юрий Басюк.

Огонь, вода и средняя птица
Сертификационные испытания двигателя — задача ресурсоемкая и длительная. Для прохождения некоторых проверок, например полета в условиях естественного обледенения, необходимо "поймать" подходящие климатические условия: температуру от 0 до –4°С при влажности от 80 до 90%. Для российского двигателестроителя прохождение наземных и летных испытаний осложнялось еще и глубоким технологическим разрывом между отечественной производственной базой, испытательными стендами и западным двигателестроением. Учитывая, что впервые в российской практике силовая установка сертифицируется по требованиям Европейского агентства по безопасности авиаперевозок EASA (что подразумевает повышенные требования к запасу надежности, механической устойчивости двигателя, параметрам по экономической эффективности, шумам и вредным выбросам), потребовалась замена морально устаревшего и изношенного оборудования.
Для выпуска агрегатов для SаM146 с нуля был построен завод "ВолгАэро", а для испытаний двигателя создан открытый стенд, не имеющий аналогов в России. В настоящее время ведутся работы по расширению сборочного цеха под серийное производство, которые планируется завершить к сентябрю 2010 г. Кроме того, внедряются технологии бережливого производства: оптимизируются производственные циклы и время сборки ключевых и второстепенных модулей. Юрий Басюк объясняет, что эти меры позволят внедрить мировые показатели по времени сборки двигателя. "На производстве Snecma внедрение методов бережливого производства заняло шесть лет, но у нас нет времени, сейчас мы просто с колес работаем", — замечает директор программы SаM146.
Испытания SаM146 должны завершиться не позднее середины апреля 2010 г., сертификация по требованиям EASA состоится в мае, а через месяц двигатель получит одобрение российских авиационных властей. О новых сроках реализации программы на заводе "Сатурна" в Рыбинске в марте заявил управляющий директор предприятия Илья Федоров. По его словам, технически никаких сложностей в двигателе нет. Несмотря на то что "SаM146 имеет небольшой перевес", силовая установка полностью удовлетворяет характеристикам, заданным ГСС. Доводка двигателя по программе, согласованной с производителем Superjet 100, продлится около трех лет, после чего "Сатурн" приступит с компанией Snecma к совместной работе по увеличению тяги SаM146, в ходе которой будут повышать характеристики газогенератора.
По состоянию на март 2010 г. из 22 двигательных испытаний выполнено 19. Проведено более 6200 часов испытаний, из них свыше 2700 часов — в полете. После переборки опытных двигателей, которая завершилась в конце марта, "Сатурн" проводит оставшиеся три типа испытаний: обрыв лопатки вентилятора, заброс средней стайной птицы и ресурсные испытания на определение начального технического обслуживания. По словам главного конструктора проекта SaM146 Георгия Конюхова, производитель уже проверил все режимы двигателя, которые прописаны в контракте с заказчиком. "Протестированы взлетные режимы, режимы с резервированием аварийной мощности (когда одна из силовых установок отказывает и самолет уходит на взлет на одном двигателе), самые крайние режимы на полностью изношенном двигателе", — отмечает Конюхов. Наземные и летные испытания подтверждают заявленные производителем расчетные характеристики, работоспособность и надежность двигателя. В частности, по словам главного конструктора SaM146, показатели по ресурсу силовой установки остались заявленными — 16 тыс. циклов. Двигатель также подтверждает все тяговые диапазоны, контрактные обязательства по топливной экономичности.
Несмотря на то что на производстве компании Snecma, передавшей НПО "Сатурн" 8 газогенераторов, собрано еще 10 агрегатов, в программе сертификационных испытаний задействовано всего 8 двигателей. Как объясняет Юрий Басюк, для сертификационных испытаний подготовлено 8 силовых установок, каждая из которых была подвержена переборке с коэффициентом доводки, равным трем. При таком коэффициенте агрегат становится практически новым, поэтому в сертификационных испытаниях фактически задействовано 25 двигателей.
По неофициальной информации, точка окупаемости проекта SаM146 оценивается в 800 двигателей, которые будут поставлены ГСС до 2018–2020 гг. До конца 2010 г. шесть самолетов SSJ 100 будут оснащены двигателями и переданы стартовым заказчикам — авиакомпаниям "Аэрофлот" и "Армавиа". В 2011 г. руководство НПО "Сатурн" планирует передать компании "Гражданские самолеты Сухого" 48 двигателей SaM146. После переоснащения производственных мощностей, которое оценивается в 8,4 млрд руб. и продлится три года, компания "Сатурн" намерена выйти на запланированный объем производства 150 двигателей SaM146 ежегодно.
Открытым остается вопрос, почему предыдущие инвестиции в проект, по некоторым оценкам, составляющие около 12 млрд руб., не были заложены в программу переоснащения мощностей. Существующее производство рассчитано на выпуск всего 30 двигателей в год, поэтому даже запоздалое получение сертификата для SaM146 сразу не снимет острого вопроса о серийном, а не штучном выпуске Superjet 100.

Некоммерческое использование материалов сайта ATO.ru (в том числе цитирование и сокращенное изложение) разрешается при условии размещения прямой ссылки на цитируемый материал или на главную страницу www.ato.ru. Любое коммерческое использование, а также перепечатка материалов возможны только с письменного разрешения редакции.