SaM146 НА ПУТИ К СЕРИИ

Ведущее авиадвигателестроительное предприятие России ОАО «НПО «Сатурн», недавно переставшее быть частным и ныне входящее в состав Объединенной двигателестроительной корпорации (дочернее предприятие ОПК «Оборонпром»), в марте отчиталось перед журналистами о состоянии важнейшей для него программы создания двигателя SaM146 для семейства новых региональный пассажирских самолетов «Сухой Суперджет 100». В ходе пресс-тура, в проведении которого принимали участие руководители Ярославской области, г. Рыбинска, ОАО «ОПК «Оборонпром» и ОАО «НПО «Сатурн», представителям СМИ была предоставлена возможность ознакомиться с современной стендовой испытательной базой предприятия и сборочным производством нового двигателя, с работой российско-французского совместного предприятия «ВолгАэро», производящего детали двигателей, и новым учебным центром по подготовке персонала к эксплуатации SaM146, к открытию которого и был приурочен прием журналистов на рыбинской площадке «Сатурна» 11 марта.

Долгожданный рубеж, пройдя который «Сатурн» сможет приступить к поставкам серийных SaM146, - это получение сертификата типа на двигатель. По ряду объективных и субъективных причин процесс испытаний и освоения производства двигателя занял значительно больше времени, чем заявлялось первоначально. Теперь европейская сертификация (по нормам EASA) ожидается в конце мая этого года, еще месяц потребуется для признания ее отечественными авиационными властями и выдачи сертификата типа Авиарегистра МАК. После этого «Сатурн» сможет приступить к поставкам серийных двигателей. Параллельно идет сертификация серийного производства: по нормам АР МАК она намечена на октябрь 2010 г., по нормам EASA - на лето следующего.

Всего по программе сертификационных испытаний SaM146 и для обеспечения сертификационных испытаний самолета SSJ100 предполагалось изготовить 17 опытных двигателей (см. «Взлёт» №5/2009, с. 16-17). В течение 2006-2009 гг. было построено в общей сложности 14 двигателей SaM146, с учетом переборок и замены новыми некоторых узлов и деталей для следующих этапов испытаний выполнена 31 сборка: в 2006 г. - три, в 2007-м - пять, в 2008-м - десять и в 2009-м - 13. Суммарная наработка опыт ных двигателей к марту этого года составила более 6200 ч, из них более 2700 ч - в полете.

К настоящему времени для обеспечения сертификационных испытаний двигателя на стендах и в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ выпущены все восемь запланированных опытных образцов, на которых выполнено более 90% всех предусмотренных программой испытаний, в т.ч. на Ил-76ЛЛ - полностью. Из восьми опытных стендовых двигателей в настоящее время задействовано в сертификационных испытаниях пять: №001/2, 003/12, 005/1, 006/2а и 008/1. Еще три (№002/6, 004/2 и 007/2) находятся в цехе на переборке.

К марту этого года полностью завершены длительные испытания (две серии по 750 циклов), испытания реверса (225 циклов), блок-текст (150 ч), оба этапа летных испытаний на Ил-76ЛЛ, тесты на обледенение в ЦИАМ, тензометрирова-ние компрессора высокого давления, турбин высокого и низкого давления, оценка вредных выбросов (эмиссии), испытания на отказ FADEC, на приемистость, на электромагнитную совместимость и попадание посторонних предметов - крупной птицы, плит льда, шквального и крупного града. В марте на закрытом стенде еще продолжались длительные и вибрационные испытания двигателя №005/1, а на открытом стенде - исследования двигателя №001/2 на боковой ветер. Кроме того, велись испытания на чистоту отбираемого воздуха (№003/12), комплексные испытания маслоагрегата и маслобака, фрагментарные огневые испытания. Оставалось еще около 5% работ: на заброс средней птицы (на двигателе №001/2а), на обрыв лопатки вентилятора (№002/6), на начальное ТО (№004/2), а также испытания датчика засорения маслофильтра, противоутечного клапана и трубопроводов в условиях солевого тумана.

Для проведения испытаний четырех летных образцов SSJ100 планировалось построить девять двигателей (четыре комплекта и один запасной). Однако к началу этого года удалось выпустить всего шесть двигателей. Два из них (№102 и 103) с мая 2008 г. проходили летные испытания в составе самолета SSJ100 №95001, а еще два (№101 и 104) - с декабря того же года в составе SSJ100 №95003. В 2009 г. «Сатурн» смог поставить ЗАО «ГСС» всего два SaM146 (№105 и 106), с которыми с июля прошлого года летает SSJ100 №95004.

Задержка с изготовлением двух следующих SaM146 (№107 и 108) привела к опозданию с выходом на испытания четвертого летного образца «Суперджета» (№95005), для обеспечения первого вылета которого решено было использовать двигатели с первого экземпляра самолета, уже завершившего отведенную для него программу полетов в рамках сертификационных испытаний. В результате, 4 февраля этого года SSJ100 №95005 поднялся в воздух с двигателями №102 и 103 (см. «Взлёт» №3/2010, с. 34). Однако после выполнения второго испытательного полета 7 февраля самолет был передан на доработки бортовой кабельной сети, что привело к изменениям ранее намеченных сроков его испытаний. Поэтому с него был снят двигатель №103, потребовавшийся для второго летного экземпляра «Суперджета» (применявшийся на нем двигатель №101 был отправлен на переборку в Рыбинск). Полеты SSJ100 №95003 с двигателями № 103 и 104 были возобновлены 24 февраля в Жуковском, а с 4 марта проводились с аэродрома «Третьякове» в Луховицах.

Таким образом, по состоянию на март в сертификационных испытаниях «Суперджета» задействовалось лишь два опытных самолета: №95003, летавший в Подмосковье, и №97004, который в первой половине февраля 2010 г. ходил на проверку «холодом» в Якутске, а затем отправился в Италию, на испытательную базу компании «Алениа» под Турином.

Один из двух новых двигателей, предназначавшихся для четвертого летного экземпляра «Суперджета», №107, после стендовых проверок на «Сатурне» был доставлен 28 февраля в Комсомольск-на-Амуре для установки в мотогондолу («поддинг») и дальнейшего монтажа на SSJ100 №95005 взамен двигателя №103. Возобновление летных испытаний самолета в такой комплектации (с двигателями №102 и 107) намечалось на 29 марта. Второй новый двигатель, №108, в марте еще находился на сборке в Рыбинске. Отправка его в Комсомольск-на-Амуре на участок поддинга намечалась на конец марта.

Стоит отметить, что технический облик всех опытных летных образцов двигателя сложился еще с момента постройки SaM146 №101 со штатным газогенератором и с тех пор практически не менялся. Шло лишь постепенное облегчение массы и велась оптимизация размещения элементов «обвязки».

По официальным данным НПО «Сатурн», в ходе сертификационных испытаний уже подтверждены все основные расчетные технические характеристики двигателя: тяговый диапазон, «контрактные обязательства по топливной экономичности при вводе в эксплуатацию», запасы по температуре, вредным выбросам и шуму (не менее 10 дБ к требованиям главы 4 ИКАО).

Постройка первых серийных двигателей SaM146 для комплектации серийных «Суперджетов» началась на «Сатурне» еще в 2009 г. Отправка первого из них (№109) в Комсомольск-на-Амуре планировалась на февраль этого года. С учетом сегодняшних производственных реалий и сроков сертификации сейчас она перенесена на июнь-июль.

В распространявшихся 11 марта во время пресс-тура на НПО «Сатурн» буклетах можно найти существующий сегодня план-график поставок самолетов SSJ100 и двигателей SaM 146 для них на ближайшие пять лет. В нынешнем году «Сатурн» готовится выпустить 12 серийных двигателей (по два в месяц, начиная с июля) - с №109 по 120, плюс один запасной для программы испытаний. Потребности же ЗАО «ГСС» до конца года могут составить 10 комплектов. Таким образом, в 2010 г. ожидается дефицит примерно в четыре- пять комплектов (8- 10 двигателей).

В следующем году план ГСС по производству и поставкам самолетов составляет уже 20 машин с последующим ростом до 42 машин в 2012 г., до 58 - в 2013 г. и с выходом на расчетные 70 лайнеров в 2014-м. Для обеспечения всего этого трудно осознаваемого, исходя из сегодняшних реалий в отечественном гражданском авиастроении, количества новых самолетов «Сатурн» обещает выпустить в 2011 г. уже 48 серийных двигателей, практически ликвидировав отставание от «самолетчиков», с последующим увеличением до 84 в 2012-м, 120 в 2013-м и 140 - в 2014 г., когда ежемесячный темп их производства должен достичь не менее 12 в месяц. Впрочем, размещенные в цехах «Сатурна» графики выпуска серийных SaM146 несколько отличаются от приведенных в буклете и предусматривают другую динамику развития производства: в 2011 г. ежемесячный темп сборки планируется поднять с двух двигателей до трех- четырех, благодаря чему в течение года предполагается изготовить 33 мотора; в 2012-м за счет дальнейшего роста темпа сборки предполагается построить 63 двигателя, в 2013-м - 92 и в 2014-м - 150.

Однако нынешнее руководство НПО «Сатурн» четко понимает, что для реализации всего этого «планов громадья» требуется радикальное расширение производственных мощностей предприятия за счет закупки большого количества самого современного оборудования. На это, по оценкам главы компания Ильи Федорова, требуется ни много ни мало 8,4 млрд рублей, которые «Сатурн» планирует получить у государства. «Пока «Сатурн» на имеющихся мощностях в состоянии обеспечить выпусклишь 30 двигателей в год, - говорит Илья Федоров. - Чтобы выйти через три-четыре года на плановый ежегодный темп в 150 двигателей, требуются в течение двух-трех лет потратить порядка 8,4 млрд рублей для расширения станочного парка серийного производства. На старом оборудовании новый двигатель выпускать нельзя, поскольку мы имеем дело с другим уровнем точности, с другими материалами и технологиями, ведь SaM146 - это гражданский двигатель пятого поколения».

Между тем, очевидно, что в ближайшее время расширение производства SaM146 будет вестись исходя из необходимости обеспечения имеющихся твердых заказов на самолеты «Суперджет», т.е. того количества, на которое получены заказы и авансы от ГСС. По официальным данным ЗАО «Гражданские самолеты Сухого», на сегодня собранный портфель заказов составляет 122 лайнера для авиакомпаний России, Армении, стран Европы и Азии. Для их комплектации потребуется 265 двигателей SaM 146 (с учетом запасных), которые должны быть поставлены в течение ближайших пяти лет. В перспективе же портфель заказов оценивается в 800 самолетов, для которых в течение 20 лет может потребоваться до 2000 двигателей.

SaM146 - двухвальный ТРДД с одноступенчатым осевым вентилятором с тремя подпорными ступенями (компрессором низкого давления), шестиступенчатым компрессором высокого давления, трубчато-кольцевой камерой сгорания, одноступенчатой турбиной высокого давления, трехступенчатой турбиной низкого давления, нерегулируемым реактивным соплом с реверсом тяги. Разработан совместно НПО «Сатурн» и французской компанией «Снекма» на базе французского газогенератора DEM21 (проходил стендовые испытания с 2002 г.), для чего создано совместное предприятие «ПауэрДжет». Распределение ответственности за разработку, испытания и доводку двигателя: НПО «Сатурн» - вентилятор с подпорными ступенями, турбина низкого давления, опоры ротора низкого давления; «Снекма» -компрессор и турбина высокого давления, камера сгорания, опоры ротора высокого давления, привод коробки агрегатов. Для производства узлов серийных двигателей создано российско-французское совместное предприятие «ВолгАэро» в Рыбинске, окончательная сборка и испытания проводятся на мощностях НПО «Сатурн». Сотрудничество российской и французской компаний в области разработки перспективного ТРДД началось в 2001 г., в 2003 г. проект SaM146 был выбран для установки на самолеты RRJ -нынешние SSJ100.

Стендовые испытания отдельных модулей SaM146 на «Сатурне» и «Снекме» проведены в 2004-2005 гг. Стендовые испытания первого полноразмерного двигателя (SaM146 №001) в Рыбинске начаты в июле 2006 г., летные испытания на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ (двигатель №003/2) -в декабре 2007 г. Первый полет SSJ100 с двигателями SaM146 состоялся 19 мая 2008 г.

Для базовой модификации самолета SSJ100/95B и варианта с увеличенной дальностью SSJ100/95LR предназначен вариант двигателя SaM146 со взлетной тягой около 7000 кгс (ЧР - 7940 кгс), а для модификации с меньшей пассажировместимостью (SSJ100/75) - со взлетной тягой около 6100 кгс (ЧР - 7000 кгс), отличающийся только настройками системы управления.

Основные данные SaM146 (в скобках приведены отличающиеся данные варианта для SSJ100/75B)

Взлетная тяга, кгс (МСА)  6985 (6125)

Тяга на ЧР, кгс (МСА+15°С)  7940 (6985)

Тяга на крейсерском режиме (Н=11 км, М=0,78), кгс 1700 (1650)

Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс.ч 0,629

Степень двухконтурности 4,4

Суммарная степень повышения давления  27,97 (27,53)

Диаметр входа, мм 1220

Длина двигателя, мм 3630

Сухая масса, кг 1450

Масса с гондолой, кг 2150

На «Сатурне» пока некогда строить планы на отдаленное будущее. Сейчас первейшая задача - завершить сертификацию и начать поставки серийных двигателей SaM 146 для базовой конфигурации самолета «Сухой Суперджет 100» - 98-местного SSJ100/95. Тот же самый двигатель предполагается использовать и на укороченной модификации машины - 75-местном SSJ100/75. От SaM146, применяемого на SSJ100/95B и SSJ100/95LR, он будет отличаться только настройками системы автоматического управления, за счет чего тяга на взлетном режиме будет снижена с 6985 до 6125 кгс (на чрезвычайном режиме - с 7940 до 6985 кгс) при сохранении удельного расхода топлива в крейсерском полете - никакой особой модификации двигателя для этого не предусмотрено, это принципиальная особенность проекта.

Тем не менее, работы по совершенствованию двигателя будут продолжены. Совместно с компанией «Снекма» запланированы мероприятия по дальнейшей оптимизации газогенератора и других узлов двигателя и снижению его массы. Существует принципиальная возможность применения двигателей SaM 146 и на других самолетах близкой к «Суперджету» размерности, в частности на самолете-амфибии Бе-200, хотя пока, как говорят на «Сатурне», предметных переговоров по этим вопросам не ведется. Для возможного же будущего развития «Суперджета» в сегменте 120-130 местных авиалайнеров нынешнего двигателя будет уже не достаточно. «Если будет заявлен следующий самолет SSJ на 120-130 мест, то для него уже будет другой двигатель», - сообщил в связи с этим директор програм-мы SaM146 - заместитель управляющего директора НПО «Сатурн» Юрий Басюк. Вместе с тем очевидно, что если возникнет потребность в таком двигателе, то создаваться он будет не на пустом месте, и в его конструкции найдет применение все лучшее, что уже отработано в рамках проекта SaM 146.