Коротко


Подробно

Пятое отклонение

Тендер на создание двигателя пятого поколения второго этапа, по сути, становится для участвующих в нем предприятий вопросом сохранения моторостроительного направления. Победитель тендера будет обеспечен работой как минимум на ближайшие тридцать лет, проигравшему придется искать для загрузки конструкторского подразделения и производства новое направление деятельности.

В конце октября возобновился тендер ВВС России на двигатель для второго этапа перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА). Претендентами на выход в его финальную часть и получение бюджетного финансирования остаются две крупнейших кооперации в военном двигателестроении. Первая — это созданный в августе 2007 года двигателестроительный холдинг во главе с ФГУП "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют"". Вторую кооперацию возглавляют рыбинское ОАО "НПО "Сатурн"" и ОАО "Уфимское моторостроительное производственное объединение" (УМПО). Тендерной комиссии придется не только выбрать наиболее совершенное техническое предложение. Куда важнее, чтобы она не дала втянуть себя в войну, идущую между государством и частными владельцами "Сатурна" и УМПО за производственные активы этих двух предприятий.

Что хотят получить в следующем поколении

Как только заговорили об истребителях пятого поколения, появились и требования к двигателям поколения "5". За рубежом требования к двигателям для обоих разработанных на сей день истребителей пятого поколения (F-22 и F-35) не составляли секрета, поскольку к участию в тендере на их разработку планировалось привлечь максимальное количество двигателестроительных фирм США, и даже не исключалась международная кооперация. В этом, кстати, отличие российского тендера от американского. Технические требования к двигателю пятого поколения российских ВВС открыто никогда не публиковались, поскольку считаются государственной тайной. Однако основные российские разработчики моторов для боевых самолетов еще до объявления в 2007 году конкурса сами сформулировали основные требования к двигателю, который мог бы действительно считаться мотором нового поколения. Например, генеральный директор НПО "Сатурн" Юрий Ласточкин считает: "Двигатель пятого поколения должен обеспечить не только высокую грузоподъемность, маневренность машины, но и сверхзвуковой крейсерский полет. На современных моторах, стоящих на истребителях Су или МиГ, это возможно только при кратковременном включении форсажа, что приводит к перерасходу топлива и износу самого мотора".

Заместитель директора и главный конструктор Научно-технического центра имени А. Люльки Евгений Марчуков более конкретен: "На самом деле четкого определения, что такое двигатель пятого поколения, нет. Обычно поколения газотурбинных двигателей разделяются по их главной характеристике — удельному весу, то есть отношению веса двигателя к тяге. Для серийного двигателя АЛ-31Ф четвертого поколения этот показатель составляет около 0,12. У двигателя пятого поколения — эта цифра 0,1, то есть 1 кг веса двигателя создает 10 кг тяги. Двигатели первого поколения создавали тягу чуть больше своего веса — на 1 кг веса приходилось не более 1,5 кг тяги". По словам господина Марчукова, температура газа в моторах пятого поколения должна быть не ниже 2000 градусов по шкале Кельвина. Кроме того, с экономической точки зрения принципиально важна низкая стоимость жизненного цикла. Цена двигателя должна быть невысокой. Двигатель с лучшими удельными характеристиками должен стоить меньше, чем двигатель предыдущего поколения. "Стоимость часа эксплуатации самолета четвертого поколения Су-27 — примерно $10 тыс, а для пятого поколения этот показатель необходимо сократить до $1,5 тыс.",— уточнил Евгений Марчуков.

Примерно тех же требований придерживается и генеральный директор ММПП "Салют" Юрий Елисеев: "Проект должен соответствовать таким параметрам, как удельная тяга, незаметность в инфракрасном и радиодиапазонах. И еще одно требование, которое я считаю очень важным: этот двигатель должен быть продаваемым".

Экскурс в историю

Работы над двигателем пятого поколения начались в СССР еще в начале 1981 году в рамках темы "Истребитель-90". Головным разработчиком нового мотора тягой 18-20 тонн было выбрано ОКБ имени А. Люльки. Там мотор получил закрытое название "изделие 20", а в прессе позже именовался как АЛ-41Ф. Удельная тяга "двадцатки" была на уровне 0,09. Это достигалось за счет более широкого применения новых конструкционных материалов — керамики и металлокерамики, а также совершенствования конструкции. В АЛ-41Ф использовались новые решения по управляемому вектору тяги, изменению параметров цикла, технологиям высоконагруженных лопаток турбины и компрессора, упрочению монокристаллических структур путем выращивания в них армирующих "волосков". Всего в НИОКР по АЛ-41Ф, с учетом работ в советское время, было вложено более $1,5 млрд.

В качестве альтернативы АЛ-41Ф рассматривался проект двигателя Р179-300 с тягой 20 тонн разработки московского ОАО "Авиамоторный научно-технический комплекс "Союз"". Этот мотор стал развитием двигателя Р-79В-300, созданного для сверхзвукового истребителя с вертикальным взлетом Як-141. Мотор Р179-300 позволял достичь уровня удельной тяги 0,085. По информации самого АНТК "Союз" технический уровень этого двигателя по удельным выходным параметрам соответствовал поколению 4+, а по привязке к борту — пятому поколению. Однако ВВС выбрали проект АЛ-41Ф, поскольку считалось, что он может быть быстрее доведен до летной годности.

Уже в 1987-1988 годах экспериментальные образцы "изделия 20" испытывались на летающих лабораториях: дозвуковой на базе бомбардировщика Ту-16 и сверхзвуковой на базе перехватчика МиГ-25ПД (ЛЛ 20-84). Первые двадцать опытных моторов были собраны в Москве. В 1998 году к освоению технологий производства нового двигателя приступил рыбинский моторостроительный завод, на базе которого было создано НПО "Сатурн". В апреле 2001 года "Сатурн" договорился о вхождении в его состав компании "Люлька-Сатурн" (так тогда называлось ОКБ имени А. Люльки) на правах юридически самостоятельного филиала. Всего в ОКБ имени Люльки и НПО "Сатурн" было изготовлено 26 экспериментальных образцов двигателя АЛ-41Ф для программы МФИ, которые были задействованы в программе наземных и летных испытаний.

АЛ-41Ф должен был устанавливаться на двухдвигательном самолете нового поколения, разрабатываемом в рамках программы "Многофункциональный фронтовой истребитель" (МФИ). ОКБ имени Микояна предлагало в качестве МФИ свой проект "изделие 1.42", а ОКБ имени Сухого — С-47 "Беркут". В результате конкурса ВВС выбрали "изделие 1.42". Этот тяжелый истребитель должен был соответствовать американскому F-22. На базе проекта 1.42 на МиГе был создан экспериментальный самолет-прототип 1.44, также оснащенный двумя двигателями АЛ-41Ф. Он выполнил первый полет в феврале 2000 года, а второй и последний — в апреле того же года.

Тем временем в США начали разрабатывать проект легкого истребителя пятого поколения JSF, тендер на который выиграл истребитель F-35 компании Lockheed Martin. В противовес ему в 1996 году российские ВВС объявили программу "Истребитель-2000" и выдали тактико-техническое задание на многофункциональный однодвигательный легкий фронтовой самолет (ЛФС). Он рассматривался как дешевое дополнение к МФИ. По этой программе, по разным данным, в ОКБ имени Сухого были разработаны проекты С-56 и С-52/-57, а в корпорации МиГ — "проект 4.12" и "проект 1.27".

Изделие 117

Для ЛФС требовался мотор тягой 14-16 тонн. В ОКБ имени Люльки было решено создать такой мотор с использованием двух уже существующих проектов: двигателя АЛ-41Ф тягой 18 тонн для 1.42/1.44 и двигателя АЛ-31Ф тягой 12,5 тонн с истребителей Су-27/Су-30. Турбина первого, созданная с использованием новых технологий, была масштабирована, иными словами — уменьшена, чтобы соответствовать двигателю более низкой тяги. Температура газов на турбине была повышена на 90 градусов по сравнению с турбиной АЛ-31Ф, что привело к улучшению характеристик двигателя. От второго базового двигателя АЛ-31Ф был взят вентилятор, диаметр входного отверстия которого был увеличен с 905 до 932 мм, что и обеспечивало среди прочего прирост тяги. По форме лопаток компрессор низкого давления не отличается от компрессора АЛ-31Ф: контур низкого давления имеет четыре ступени, высокого — девять. Причем лопатки первых ступеней выполнены с бандажным кольцом, что, судя по мировой практике, является архаичным. По сравнению с серийным АЛ-31Ф новый двигатель также стал на 150 кг легче и имел повышенную на 15-20% тягу, доведенную до 14-15 тонн. Удельная тяга двигателя должна была находиться в диапазоне 0,85-0,8. Для "изделия 117" была разработана новая система управления. Такой мотор фигурировал в прессе под обозначениями АЛ-35, АЛ-37, АЛ-41Ф1. Но потом в открытую печать попало его конструкторское обозначение "изделие 117".

Однако практически полное отсутствие бюджетного финансирования в 1990-е годы привело к тому, что проект ЛФС с двигателем 117 так и остался на бумаге, а проект МФИ с АЛ-41Ф не пошел дальше одного опытного образца. В такой ситуации ВВС решили скорректировать свои перспективные планы. В 1998 году появилась тема "Истребитель XXI века" (И-21) и в ее рамках программа "Средний фронтовой истребитель" (СФИ), предусматривавшая создание истребителя в размерности между МФИ и ЛФС, соответствовавшего по массе американскому F/A-18E/F. Повышение эффективности истребителя планировалось достичь путем снижения взлетной массы (по сравнению с Су-27), снижения массово-габаритных характеристик бортового радиоэлектронного оборудования и повышенных удельных параметров двигателей. В качестве силовой установки СФИ предлагалось использовать два мотора от самолета ЛФС. К 2000 году ВВС выпустили по теме СФИ обоснование и техническое задание. По решению правительства РФ от июня 2000 года НПО "Сатурн" с "изделием 117" стал головным разработчиком и производителем двигателя пятого поколения по теме И-21.

В конце 2000 года ВВС уточнили свои требования по теме И-21. В результате вместо программы СФИ в апреле 2001 года была объявлена программа перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА). Предполагалось, что нормальный взлетный вес самолета составит 23 тонны, максимальный — 30-32 тонны.

С 1999 года истребитель с такими массовыми параметрами разрабатывался в ОКБ имени Сухого под индексом Т-50. Этот аванпроект победил на конкурсе ВВС и был выбран в 2002 году в качестве ПАК ФА. На Т-50 предполагалось установить два двигателя 117. К 2000 году работы над этим мотором вышли на этап создания экспериментальных установок. По требованию ВВС общий ресурс двигателя пятого поколения должен был составлять 4 тыс. часов, а ресурс до капитального ремонта — 1 тыс. часов. Эти показатели для серийного мотора АЛ-31Ф составляли тогда 1 тыс. и 500 часов, соответственно, а для АЛ-31ФП, устанавливаемый на Су-30МКИ для Индии — 1,5 тыс. и 1 тыс. часов. Для выполнения всех требований по двигателю НПО "Сатурн" разделил работу по теме 117 на два этапа: сначала для отработки всех узлов создавался "безресурсный" мотор 117А, а затем уже создавался "серийный" двигатель 117С, отвечавший заданию ВВС по ресурсу.

Макет опытного "безресурсного" двигателя 117А впервые был продемонстрирован на авиасалоне МАКС-2001 по личному разрешению президента Владимира Путина в ответ на просьбу главы ОКБ имени Люльки Виктора Чепкина. Правда, посетители выставки могли видеть лишь турбину мотора, а вентилятор так и остался закрытым чехлом.

Летом 2003 года "изделие 117" победило в тендере по программе "Демон" на двигатель для ПАК ФА. Альтернативой 117-го выступил проект двигателя Р145М-300 с тягой около 16 тонн опять же разработки АНТК "Союз". Этот мотор стал развитием двигателей Р-79В-300 и Р-179-300. Но проект 117 был более привлекателен для ВВС, в том числе и за счет своей дешевизны из-за использования уже имевшихся элементов АЛ-41Ф и АЛ-31Ф. "Сегодня надо говорить прямо: у российского государства слишком мало ресурсов, чтобы заниматься параллельно несколькими программами в области авиадвигателестроения,— заявлял тогда глава НПО "Сатурн" Юрий Ласточкин.— Опыт "Сатурна" можно "транскрибировать" на этапе модернизации и сэкономить для страны очень много денег". Предполагалось, что разработка 117-го будет вестись путем последовательной модернизации АЛ-31Ф и поэтапного приближения двигателей пятого поколения к требованиям ВВС.

Два экспериментальных двигателя 117А были установлены на летающей лаборатории Су-27М с бортовым номером 710. Летные испытания начались в 2005 году, однако после ряда полетов испытания были приостановлены из-за повышенных вибраций. По мнению специалистов, их причиной могла стать неустойчивая работа компрессора. Видимо, эти проблемы удалось решить, поскольку на выставке МАКС-2007 был продемонстрирован истребитель Су-35, оснащенный двумя 117-ми двигателями. Тогда же руководством АХК "Сухой" и НПО "Сатурн" было объявлено, что первый полет этой машины состоится до конца 2007 года. Правда, другой официальной информации о том, что вскоре должен состояться первый полет, пока не появлялось. А уже в конце 2009 года на двух серийных 117С должен впервые взлететь ПАК ФА.

В работе над двигателем пятого поколения "Сатурн" не исключал участие не только своего традиционного партнера — уфимского УМПО, но и давнего соперника — московского "Салюта". Правда, им отводилась лишь роль подрядчиков и софинансистов. "УМПО и "Салют" могут принять участие в финансировании этой программы и в роли поставщиков узлов",— заявил господин Ласточкин. УМПО приняло такое предложение, "Салют" отказался в немалой степени из-за непростых личных отношений между руководителями предприятий — Юрием Ласточкиным и Юрием Елисеевым.

"Салютные" альтернативы

Надо отметить, что "Салют" на тот момент был лишь серийным заводом. В начале 2000-х годов Юрий Елисеев повел самостоятельную линию, активизировал усилия по укреплению собственного заводского КБ. В него перешло немало бывших сотрудников "Люлька-Сатурн". Первым успехом этого КБ стало создание модификации АЛ-31ФН с нижним расположением коробки приводов для китайского истребителя J-10. Одновременно был увеличен ресурс двигателя, сокращено количество частей, при изготовлении деталей мотора прошел переход на новые технологии, применены прогрессивные методы неразрушающего контроля. Причем КБ "Салюта" старалось создать новую модификацию, которая не только удовлетворила бы китайских заказчиков, но и отвечала бы требованиям российских ВВС к новым двигателям под наименованием АЛ-31ФМ1 для модернизации парка Су-27. Для этого был разработан модернизированный вариант двигателя с верхним расположением коробки и увеличенной до 13,5 тонн тягой. Прирост тяги, как и на 117-м двигателе, был обеспечен главным образом за счет увеличения входного отверстия вентилятора: на новом моторе оно выросло до 924 мм с 905 мм у базового АЛ-31Ф. Была разработана новая цифровая система управления мотором с полной ответственностью типа FADEC. В декабре 2006 года ВВС России сертифицировали АЛ-31ФМ1 и приняли его на вооружение как "АЛ-31Ф серия 42". "Салют" предлагает этот мотор для оснащения модернизированных истребителей Су-27СМ, Су-30, Су-33 и Су-34.

Следующим этапом стало создание двигателя АЛ-31ФМ2 с улучшенной геометрией турбины и новым поворотным соплом, разработанным петербургским ОАО "Климов" по технологии "КЛИВТ". Испытания этого мотора завершились осенью 2006 года, была достигнута тяга 14,2 тонны.

В 2007 году начались стендовые испытания мотора АЛ-31ФМ3-1 с номинальной тягой 14,5 тонн. Для него была создана новая камера сгорания по технологии "двойная стенка", позволяющей поднять температуру газа на 150 градусов. Компрессор низкого давления вместо четырехступенчатого стал трехступенчатым, однако степень повышения давления на нем возросла с 3,6 до 4,2. На лопатках первых ступеней отказались от бандажного кольца, а сами лопатки были изготовлены по схеме "с широкой хордой". В мае глава "Салюта" Юрий Елисеев заявил BG, что этот двигатель показал на стенде тягу 15,3 тонны.

По словам господина Елисеева, следующая модификация, названная АЛ-31ФМ3-2, будет иметь новый компрессор высокого давления, на котором вместо девяти ступеней, как у АЛ-31Ф, будет шесть. Номинальная тяга этого мотора составит 15 тонн. Он-то и рассматривается на "Салюте" уже как двигатель пятого поколения, который после доводки может устанавливаться на ПАК ФА.

НПО "Сатурн" крайне ревниво отнеслось к работам "Салюта". Юрий Ласточкин заявил, что вмешательство "Салюта" в АЛ-31 нарушает авторские права разработчика — ОКБ имени Люльки, входящего в НПО "Сатурн".

Тендер второго этапа

Тем временем сама программа ПАК ФА претерпела очередные изменения. В декабре 2004 года было объявлено об изменении в тактико-техническом задании. Видимо, тогда же было решено, что достижение изначально закладывавшихся в тему И-21 параметров будет происходить в два этапа. Первый этап предусматривал среди прочего использование двигателя 117С, который являлся модернизацией АЛ-31Ф. При этом, для ПАК ФА первого этапа была снижена максимальная скорость с 2,15 до 2 Махов. На втором этапе предполагалось создать новый двигатель тягой 15-15,5 тонн.

В НПО "Сатурн" был предложен проект такого двигателя. По словам первого заместителя гендиректора НПО "Сатурн" по НИОКР и ОКР Виктора Чепкина, этот мотор "должен иметь еще меньший удельный вес — 0,8 или ниже, а его принципиальные отличия от 117-го проекта будут в новом вентиляторе с увеличенным расходом воздуха, новой камере сгорания и цифровой системе управления". Учитывая, что уже 117-й мотор в "Сатурне" отнесли к пятому поколению, новый двигатель стал уже позиционироваться как "поколение 5+". Разработка этого мотора ведется "Сатурном" совместно с пермским КБ "Авиадвигатель", петербургским ОАО "Климов" и уфимским КБ "Мотор".

ММПП "Салют" на сей раз решил участвовать в конкурсе, предложив свои проекты — уже отрабатываемый на стенде АЛ-31ФМ3-1 и перспективный АЛ-31ФМ3-2. Однако объявление конкурса на двигатель для ПАК ФА второго этапа откладывалось. В немалой степени тому способствовала позиция АХК "Сухой", считавшего, что НПО "Сатурн" уже выбран производителем мотора для нового истребителя, а потому оно и должно дальше создавать двигатели для модернизаций ПАК ФА.

Лишь после смены командования ВВС в начале мая 2007 года новый главком генерал-полковник Александр Зелин уже через несколько дней после своего назначения объявил, что в ближайшее время будет объявлен тендер на двигатель ПАК ФА второго этапа. В ответ технический директор, генеральный конструктор НПО "Сатурн" Михаил Кузменко заявил, что работы по созданию двигателя для ПАК ФА "фактически заморожены". В свою очередь Юрий Елисеев сообщил BG, что работа "Салюта" над двигателем пятого поколения "идет строго по графику". "Итоги конкурса на двигатель для истребителя пятого поколения должны подводиться на стадии готового демонстратора, чей двигатель окажется лучше, тот и должен стоять на самолете",— утверждал господин Елисеев.

В конце мая в АХК "Сухой" на выездном заседании Военно-промышленной комиссии ее глава первый вице-премьер РФ Сергей Иванов потребовал ускорить заключение контракта на разработку авиадвигателя для ПАК ФА, поскольку "его отсутствие тормозит весь проект". Тендер был объявлен в июне 2007 года. Изначально фаворитом конкурса считалось НПО "Сатурн". По словам Юрия Елисеева, заявку его предприятия конкурсная комиссия даже первоначально не хотела принимать из-за того, что "папка с заявкой была сшита не теми нитками". Затем комиссия выставила претензию, что "Салют" запросил за свой проект меньше, чем планировалось выделить из бюджета: "Сатурн" оценил стоимость своего предложения примерно в 9,2 млрд руб., а "Салют" — в 8,3 млрд. "Это было не искусственное занижение стоимости, а реальная оценка,— уверял BG господин Елисеев.— Мы уже вложили в инициативном порядке в работы по проекту свои средства".

Однако 11 августа президент РФ Владимир Путин одобрил концепцию реструктуризации двигателестроения, одновременно подписав указ о создании холдинга на базе "Салюта". "Сатурну" предстоит войти в другой холдинг вместе с ОАО "Уфимское моторостроительное производственное объединение" (УМПО) и "Пермскими моторами". Формирование этого холдинга, очевидно, будет намного более проблемным, поскольку в "Сатурне" государству принадлежит всего 37%, а в УМПО — около 12%. При этом гендиректор и основной владелец "Сатурна" Юрий Ласточкин неоднократно высказывался по поводу своего нежелания уступать контрольный пакет государству. Обеспечить контроль над "Сатурном" и УМПО было поручено дочерней структуре "Рособоронэкспорта" — ОАО "Оборонпром".

В такой неопределенной ситуации ВВС не рискнули объявить победителя. "Сейчас идет реструктуризация двигателестроения, сперва нужно определиться, какими будут альянсы",— пояснили тогда в главкомате ВВС. Уже 13 августа директор департамента оборонно-промышленного комплекса Минпромэнерго России Валерий Воскобойников объявил: "Принято решение не подводить итоги конкурса, признать его несостоявшимся по причине неполного соответствия представленной участниками конкурсной документации требованиям заказчика. Компании-участники конкурса должны выйти если не на создание прототипа, то, по крайней мере, на демонстрацию некоторых технических возможностей". "Государство может себе позволить профинансировать НИОКР до стадии демонстратора и выбирать из реально действующих прототипов",— пояснил BG источник в главкомате ВВС.

Мнения о возможном победителе тендера оказались крайне противоречивыми. Так, высокопоставленный представитель правительства РФ считает, что "реальные успехи "Салюта" явно выводят его в фавориты: у завода уже есть, по сути, двигатель пятого поколения, проходящий уже стендовые испытания, "Сатурн" же увяз в проблемах со 117-м". В свою очередь бывший глава "Оборонпрома" Денис Мантуров в августе заявлял BG, что "двигатель для второго этапа ПАК ФА должен делать, конечно же, "Сатурн", поскольку в его распоряжении более опытное конструкторское бюро и налаженная кооперация".

На самом "Сатурне" опасаются, что решение по тендеру может быть увязано с позицией владельца НПО Юрия Ласточкина по вопросу о передаче предприятия под контроль "Оборонпрому". "Государство может перекрыть нам кислород по бюджетному финансированию, в результате мы окажемся перед выбором — пойти под "Оборонпром" или перестать работать",— считает источник на "Сатурне". В такой ситуации тендерная комиссия может оказаться под давлением и выбирать лучший проект с оглядкой на взаимоотношения предприятий с государством.

Тем временем в начале ноября начался повторный прием заявок на тендер по двигателю ПАК ФА второго этапа. По словам Юрия Елисеева, "на данном этапе в одинаковой мере будут финансироваться два направления — и "Салюта", и "Сатурна" — для создания демонстратора, по которому в 2009 году уже и определят победителя". "Демонстратор — это необязательно полноразмерный двигатель,— пояснил глава "Салюта".— Это, скорее, демонстратор отдельных узлов — турбины, камеры сгорания, которые должны подтвердить, что новый двигатель сможет дать требуемые характеристики". Сам ПАК ФА второго этапа, как пояснил BG заместитель главы Военно-промышленной комиссии Владислав Путилин, согласно госпрограмме вооружений должен быть создан в 2010-2015 годах.

Итоги тендера могут стать критичными для "Салюта" или "Сатурна", в зависимости от того, чей проект будет выбран. "Победитель сохранит у себя направление военного двигателестроения, проигравший, видимо, выйдет их этой тематики навсегда",— считает Юрий Елисеев. Правда, он не исключил, что после подведения итогов конкурса в 2009 году обе фирмы могут объединить усилия и совместно реализовывать победивший в конкурсе проект двигателя. С таким же подходом согласен член правления Объединенной авиастроительной корпорации Василий Прутковский. "Пора отходить от практики выбора одного победителя,— считает господин Прутковский.— В США, например, итогами подобных конкурсов часто являются распределение объемов работ между основными производителями. Кто победил, тот получит больший заказ. Но без работы, а, следовательно, без способа существования предприятия не остаются".

КОНСТАНТИН ЛАНТРАТОВ

Комментировать

Наглядно

все спецпроекты

актуальные темы

все темы
все проекты

обсуждение