Прогресс в производстве корабельных газотурбинных двигателей в России
0
314
Как сообщил веб-ресурс АвиаПорт.Ru в материале Олега Пантелеева "Адмиралы" дождались агрегатов", Объединённая двигателестроительная корпорация Госкорпорации Ростех в ноябре 2020 года отгрузила ПАО "Судостроительный завод "Северная верфь" первый серийный дизель-газотурбинный агрегат М55Р с двигателями М90ФР для строящегося фрегата проекта 22350 "Адмирал Головко". Второй агрегат планируется отгрузить в декабре. Потенциал нового для ОДК сегмента корабельных энергоустановок высок: в ближайшее время ожидается поставка нескольких комплектов агрегатов М55Р, агрегатов МА3 для перспективных корветов 20386, агрегатов для десантных кораблей на воздушной подушке "Зубр" и "Мурена". Плюс к тому - возможные экспортные заказы и гражданское применение двигателей М90ФР и его модификаций.
Форсажное импортозамещение
Фрегаты проекта 22350 стали первыми крупными надводными боевыми кораблями, спроектированными и построенными в России в постсоветский период. При стандартном водоизмещении 4550 тонн и длине 135 метров, корабли несут мощное ракетное, противолодочное и зенитное вооружение. Максимальная скорость - до 29 узлов. Автономность достигает 30 суток. Достижение высоких характеристик стало возможным благодаря использованию дизель-газотурбинного агрегата М55Р, имеющего в своём составе форсажный газотурбинный двигатель М90ФР, маршевый дизельный двигатель 10Д49, редуктор РО55 и трансмиссии. На корабль устанавливается по два агрегата, приводящих винты фиксированного шага.
Головной корабль проекта "Адмирал флота Советского Союза Горшков" был заложен 1 февраля 2006 года, спущен на воду в конце октября 2010 года, а его испытания были завершены только в середине 2018 года. Второй корабль проекта "Адмирал флота Касатонов" заложен в конце ноября 2009 года, вступил в строй в июле 2020 года. Третий и четвёртый корабли, заложенные в 2012 и 2013 годах, находятся в стадии строительства.
Изначально газовые турбины и редукторы для фрегатов поставлялись украинским предприятием "Зоря-Машпроект", в то время как головным исполнителем работ по изготовлению агрегатов М55Р, их поставке, монтажу на корабле и пусконаладочным работам выступало совместное российско-украинское предприятие ЗАО "Турборус".
Однако на фоне осложнения внешнеполитической обстановки на военно-техническое сотрудничество украинских предприятий с Россией был наложен запрет, который распространялся и на поставку газовых турбин и редукторов для фрегатов проекта 22350. Импортные газотурбинные двигатели получили только первые два корабля проекта, дальнейшее исполнение госзаказа на поставку фрегатов оказалось под угрозой. На этом фоне в срочном режиме был запущен проект импортозамещения, в рамках которого головным исполнителем и поставщиком дизель-газотурбинных агрегатов М55Р стало предприятие АО "ОДК".
Основными вехами проекта стали освоение серийного производства двигателей М90ФР на предприятии ОДК, освоение выпуска редукторов РО55 в Санкт-Петербурге на мощностях предприятия "Звезда", строительство и ввод в эксплуатацию сборочно-испытательного комплекса корабельных агрегатов на предприятии ОДК. Состоявшаяся в ноябре поставка первого агрегата М55Р позволяет заключить, что проект импортозамещения успешно реализован. "Ростех последовательно реализует программы разработки современных двигателей всех типов. Создание морских газотурбинных силовых установок и агрегатов - наукоёмкий высокотехнологичный процесс. Подобными компетенциями обладают всего несколько производителей в мире. Мы готовы обеспечить потребность российских судостроителей в новых газотурбинных агрегатах. Второй агрегат данной серии планируется поставить в декабре 2020 года", - отметил первый заместитель генерального директора Госкорпорации Ростех Владимир Артяков. "Начиная с 2014 года мы проводили опытно-конструкторские работы, строили специальный испытательный стенд. Сегодня я констатирую, что мы серийно производим морские газотурбинные двигатели и агрегаты на их основе", - охарактеризовал событие заместитель генерального директора - управляющий директор предприятия ОДК Виктор Поляков. Говоря же в целом о новой для Объединённой двигателестроительной корпорации компетенции, В. Поляков подчеркнул, что "на сегодняшний день Объединённая двигателестроительная корпорация способна разрабатывать, производить, испытывать, устанавливать на корабли и сопровождать в эксплуатации все газотурбинные агрегаты", подразумевая не только М55Р, но и другие изделия морской тематики.
Надёжный и экономичный
Задача, поставленная перед предприятием ОДК в части двигателей М90ФР, сводилась к освоению серийного производства, ремонта и сопровождения в эксплуатации ранее разработанного двигателя, на который предприятие имело комплект документации. По словам генерального конструктора предприятия ОДК Романа Храмина, значительных дополнительных работ по улучшению характеристик двигателя не проводилось: проточная часть выполнена без изменений. Впрочем, за счёт использования современных технологических процессов, применения при производстве деталей высокоточного оборудования удалось повысить КПД двигателя примерно на 2-2,5%. "Это более точное изготовление [деталей - "АвиаПорт"], меньшие радиальные зазоры по проточной части, за счёт чего достигается повышенный КПД", - уточнил Роман Храмин. Также заместитель управляющего директора по программам промышленных и морских газотурбинных двигателей предприятия ОДК Иван Беляев отметил, что в ходе работ по освоению двигателя был внесён ряд конструктивных изменений, направленных на повышение надёжности.
По словам топ-менеджеров предприятия ОДК, освоение выпуска двигателя на территории России позволило удержать стоимость продукции на конкурентном уровне. В сравнении со стоимостью импортных двигателей, отечественная продукция выигрывает, не в последнюю очередь, из-за влияния курсовых разниц. "С учётом нынешнего курса наши агрегаты выигрывают по цене. Но я переведу вопрос в другую плоскость. Вы сами видели предприятие, вы видели новые современные технологии. Это совершенно другая культура производства, а следовательно - и высокое качество", - отметил В. Поляков.
Говоря о работах по созданию ДГТА М55Р, представители компании ОДК не обошли вниманием и других участников кооперации. Так маршевый двигатель 10Д49 мощностью 5200 л.с. выпускает АО "Коломенский завод" (г. Коломна), редукторную передачу РО55 - ПАО "Звезда", систему управления "Метель-55" и локальную систему управления "Шексна-90" - АО "Концерн "НПО "Аврора", вибродиагностическую аппаратуру ВДА-56 - АО "Технические Системы и Технологии" (все три - г. Санкт-Петербург). Также в кооперации участвуют завод пермское "ОДК-СТАР" (Пермь), "Агат" (г. Гаврилов-Ям), и другие предприятия.
Меж тем конструкции третьего и четвёртого поколения не должны восприниматься как финал программы морского газотурбостроения в этом классе мощности. Ранее в СМИ озвучивались планы создания фрегата проекта 22350М, который получит существенно более мощное вооружение. Но, помимо ударной мощи, возрастёт и его водоизмещение. Поэтому для сохранения или улучшения скоростных характеристик может потребоваться применение новой энергетической установки.
В ОДК видят возможность создания на базе М90ФР нового двигателя мощностью 25 МВт. "Относительно дальнейшего развития на базе этого двигателя семейства ГТД большей мощности, мы знаем, как это сделать, и можем эту машину довести с 20 до 25 МВт. Такие предложения у нас есть, с ними мы выходили к заинтересованным организациям и государственным органам. В настоящее время данные предложения рассматриваются", - подчеркнули в корпорации.
В обеспечение работ по дальнейшему развитию морских двигателей ОДК совместно с ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей" ведёт работу по созданию новых коррозионностойких жаропрочных сплавов. Создание новых материалов позволит поднять температуру газа перед турбиной, параллельно улучшив ресурсные характеристики.
Новые горизонты - морские
Крупнейшим проектом в части морского газотурбостроения на сегодняшний день для ОДК видится оснащение ДГТА М55Р фрегатов проекта 22350. По мнению заместителя генерального директора предприятия ОДК, на ближайшие годы прогнозируется загрузка в объёме 8-10 комплектов агрегатов.
Второй корабль, в основе энергетической установки которого служит двигатель М90ФР - корвет проекта 20386. По информации ПАО "ОДК-Сатурн", агрегат МА3 для корвета уже разработан, материальная часть, за исключением редукторного комплекса производства ПАО "Звезда", произведена и находится на предприятии ОДК на ответственном хранении. "Мы ждём редуктор, он должен быть изготовлен ПАО "Звезда" в июне [2021 года - "АвиаПорт"], после чего агрегат будет отгружен заказчику", - рассказал заместитель управляющего директора по программам промышленных и морских газотурбинных двигателей. Непосредственно двигатель М90ФР для корветов отличается от двигателя для фрегатов наличием капотирования. Редукторный комплекс корабля отличается наличием межредукторной передачи. В целом же энергетическая установка корабля получит, помимо газотурбинных двигателей, пару главных электродвигателей АДР-1600-В разработки АО "Силовые машины".
Моторостроители уверены, что у двигателей М90ФР есть перспективы и с точки зрения экспорта, и в части применения в гражданском секторе. "У нас, я считаю, стоят колоссальные задачи по освоению шельфовых месторождений Заполярья. Это, прежде всего, морские буровые платформы, с применением "оморяченных" двигателей, способных работать в агрессивной соляной среде. Это большие газовозы для транспортировки сжиженного газа. Безусловно, гражданское применение очень широкое. Ждём заказов", - заявил В. Поляков. Что же касается исполнения существующих и будущих контрактов, производитель не имеет проблем с выпуском нужного количества двигателей. "Пропускная способность предприятия ОДК позволяет выполнять любые заказы", - уверяет он.
В ходе пресс-конференции были затронуты и вопросы строительства морских газотурбинных двигателей семейства М70. Так в рамках программы импортозамещения по контракту с Минпромторгом были выполнены опытно-конструкторские работы по созданию модификаций двигателя М70ФРУ-2 и М70ФРУ-Р с реверсивной силовой турбиной. "Эти ОКР успешно завершены. По результатам государственных испытаний конструкторской документации на двигатели присвоена литера О1. Что касается двигателя М70ФРУ-2, у нас изготовлены и находятся на территории, на хранении, которые планируются для головных кораблей "Зубр" и "Мурена", - рассказал И. Беляев.
"Без флота Россия не может существовать"
По окончании пресс-конференции Виктор Поляков ответил на вопросы корреспондента "АвиаПорта" относительно развития новой компетенции корпорации.
- Как проходило освоение новой продукции?
- Компетенции, которые мы получили, позволили быстро освоить выпуск морских установок. Производство газотурбинных двигателей - привычная для нас вещь. Вызовом было сконфигурировать весь корабельный агрегат. Но компетенции наших людей, с привлечением профильных институтов, позволили оперативно выполнить проект.
- Какую загрузку предприятию даст новый сегмент бизнеса?
- То, что появилась дополнительная загрузка - это хорошо, но вы видите, какие сейчас есть заказы. В общем объёме предприятия они не превышают пока 10%. Тем не менее, это значимые агрегаты. Когда мы будем их делать по паре в год, это уже будет весомо. Причём мы готовы делать и больше, с точки зрения пропускной способности у нас нет критических мест. Но всё в данном случае зависит от кооперантов. И от заказов.
- На ваш взгляд, как расшить проблемы кооперантов?
- Я думаю, что ситуация на "Звезде" уже стала лучше, они начали системно работать. Но для того, чтобы решить проблему, на базе предприятия надо создать национальный центр по тяжёлым редукторам. Их нужно делать в России. Мы обречены быть морской державой, без флота Россия не может существовать.
Фрегаты проекта 22350 стали первыми крупными надводными боевыми кораблями, спроектированными и построенными в России в постсоветский период. При стандартном водоизмещении 4550 тонн и длине 135 метров, корабли несут мощное ракетное, противолодочное и зенитное вооружение. Максимальная скорость - до 29 узлов. Автономность достигает 30 суток. Достижение высоких характеристик стало возможным благодаря использованию дизель-газотурбинного агрегата М55Р, имеющего в своём составе форсажный газотурбинный двигатель М90ФР, маршевый дизельный двигатель 10Д49, редуктор РО55 и трансмиссии. На корабль устанавливается по два агрегата, приводящих винты фиксированного шага.
Головной корабль проекта "Адмирал флота Советского Союза Горшков" был заложен 1 февраля 2006 года, спущен на воду в конце октября 2010 года, а его испытания были завершены только в середине 2018 года. Второй корабль проекта "Адмирал флота Касатонов" заложен в конце ноября 2009 года, вступил в строй в июле 2020 года. Третий и четвёртый корабли, заложенные в 2012 и 2013 годах, находятся в стадии строительства.
Изначально газовые турбины и редукторы для фрегатов поставлялись украинским предприятием "Зоря-Машпроект", в то время как головным исполнителем работ по изготовлению агрегатов М55Р, их поставке, монтажу на корабле и пусконаладочным работам выступало совместное российско-украинское предприятие ЗАО "Турборус".
Однако на фоне осложнения внешнеполитической обстановки на военно-техническое сотрудничество украинских предприятий с Россией был наложен запрет, который распространялся и на поставку газовых турбин и редукторов для фрегатов проекта 22350. Импортные газотурбинные двигатели получили только первые два корабля проекта, дальнейшее исполнение госзаказа на поставку фрегатов оказалось под угрозой. На этом фоне в срочном режиме был запущен проект импортозамещения, в рамках которого головным исполнителем и поставщиком дизель-газотурбинных агрегатов М55Р стало предприятие АО "ОДК".
Основными вехами проекта стали освоение серийного производства двигателей М90ФР на предприятии ОДК, освоение выпуска редукторов РО55 в Санкт-Петербурге на мощностях предприятия "Звезда", строительство и ввод в эксплуатацию сборочно-испытательного комплекса корабельных агрегатов на предприятии ОДК. Состоявшаяся в ноябре поставка первого агрегата М55Р позволяет заключить, что проект импортозамещения успешно реализован. "Ростех последовательно реализует программы разработки современных двигателей всех типов. Создание морских газотурбинных силовых установок и агрегатов - наукоёмкий высокотехнологичный процесс. Подобными компетенциями обладают всего несколько производителей в мире. Мы готовы обеспечить потребность российских судостроителей в новых газотурбинных агрегатах. Второй агрегат данной серии планируется поставить в декабре 2020 года", - отметил первый заместитель генерального директора Госкорпорации Ростех Владимир Артяков. "Начиная с 2014 года мы проводили опытно-конструкторские работы, строили специальный испытательный стенд. Сегодня я констатирую, что мы серийно производим морские газотурбинные двигатели и агрегаты на их основе", - охарактеризовал событие заместитель генерального директора - управляющий директор предприятия ОДК Виктор Поляков. Говоря же в целом о новой для Объединённой двигателестроительной корпорации компетенции, В. Поляков подчеркнул, что "на сегодняшний день Объединённая двигателестроительная корпорация способна разрабатывать, производить, испытывать, устанавливать на корабли и сопровождать в эксплуатации все газотурбинные агрегаты", подразумевая не только М55Р, но и другие изделия морской тематики.
Надёжный и экономичный
Задача, поставленная перед предприятием ОДК в части двигателей М90ФР, сводилась к освоению серийного производства, ремонта и сопровождения в эксплуатации ранее разработанного двигателя, на который предприятие имело комплект документации. По словам генерального конструктора предприятия ОДК Романа Храмина, значительных дополнительных работ по улучшению характеристик двигателя не проводилось: проточная часть выполнена без изменений. Впрочем, за счёт использования современных технологических процессов, применения при производстве деталей высокоточного оборудования удалось повысить КПД двигателя примерно на 2-2,5%. "Это более точное изготовление [деталей - "АвиаПорт"], меньшие радиальные зазоры по проточной части, за счёт чего достигается повышенный КПД", - уточнил Роман Храмин. Также заместитель управляющего директора по программам промышленных и морских газотурбинных двигателей предприятия ОДК Иван Беляев отметил, что в ходе работ по освоению двигателя был внесён ряд конструктивных изменений, направленных на повышение надёжности.
По словам топ-менеджеров предприятия ОДК, освоение выпуска двигателя на территории России позволило удержать стоимость продукции на конкурентном уровне. В сравнении со стоимостью импортных двигателей, отечественная продукция выигрывает, не в последнюю очередь, из-за влияния курсовых разниц. "С учётом нынешнего курса наши агрегаты выигрывают по цене. Но я переведу вопрос в другую плоскость. Вы сами видели предприятие, вы видели новые современные технологии. Это совершенно другая культура производства, а следовательно - и высокое качество", - отметил В. Поляков.
Говоря о работах по созданию ДГТА М55Р, представители компании ОДК не обошли вниманием и других участников кооперации. Так маршевый двигатель 10Д49 мощностью 5200 л.с. выпускает АО "Коломенский завод" (г. Коломна), редукторную передачу РО55 - ПАО "Звезда", систему управления "Метель-55" и локальную систему управления "Шексна-90" - АО "Концерн "НПО "Аврора", вибродиагностическую аппаратуру ВДА-56 - АО "Технические Системы и Технологии" (все три - г. Санкт-Петербург). Также в кооперации участвуют завод пермское "ОДК-СТАР" (Пермь), "Агат" (г. Гаврилов-Ям), и другие предприятия.
Меж тем конструкции третьего и четвёртого поколения не должны восприниматься как финал программы морского газотурбостроения в этом классе мощности. Ранее в СМИ озвучивались планы создания фрегата проекта 22350М, который получит существенно более мощное вооружение. Но, помимо ударной мощи, возрастёт и его водоизмещение. Поэтому для сохранения или улучшения скоростных характеристик может потребоваться применение новой энергетической установки.
В ОДК видят возможность создания на базе М90ФР нового двигателя мощностью 25 МВт. "Относительно дальнейшего развития на базе этого двигателя семейства ГТД большей мощности, мы знаем, как это сделать, и можем эту машину довести с 20 до 25 МВт. Такие предложения у нас есть, с ними мы выходили к заинтересованным организациям и государственным органам. В настоящее время данные предложения рассматриваются", - подчеркнули в корпорации.
В обеспечение работ по дальнейшему развитию морских двигателей ОДК совместно с ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей" ведёт работу по созданию новых коррозионностойких жаропрочных сплавов. Создание новых материалов позволит поднять температуру газа перед турбиной, параллельно улучшив ресурсные характеристики.
Новые горизонты - морские
Крупнейшим проектом в части морского газотурбостроения на сегодняшний день для ОДК видится оснащение ДГТА М55Р фрегатов проекта 22350. По мнению заместителя генерального директора предприятия ОДК, на ближайшие годы прогнозируется загрузка в объёме 8-10 комплектов агрегатов.
Второй корабль, в основе энергетической установки которого служит двигатель М90ФР - корвет проекта 20386. По информации ПАО "ОДК-Сатурн", агрегат МА3 для корвета уже разработан, материальная часть, за исключением редукторного комплекса производства ПАО "Звезда", произведена и находится на предприятии ОДК на ответственном хранении. "Мы ждём редуктор, он должен быть изготовлен ПАО "Звезда" в июне [2021 года - "АвиаПорт"], после чего агрегат будет отгружен заказчику", - рассказал заместитель управляющего директора по программам промышленных и морских газотурбинных двигателей. Непосредственно двигатель М90ФР для корветов отличается от двигателя для фрегатов наличием капотирования. Редукторный комплекс корабля отличается наличием межредукторной передачи. В целом же энергетическая установка корабля получит, помимо газотурбинных двигателей, пару главных электродвигателей АДР-1600-В разработки АО "Силовые машины".
Моторостроители уверены, что у двигателей М90ФР есть перспективы и с точки зрения экспорта, и в части применения в гражданском секторе. "У нас, я считаю, стоят колоссальные задачи по освоению шельфовых месторождений Заполярья. Это, прежде всего, морские буровые платформы, с применением "оморяченных" двигателей, способных работать в агрессивной соляной среде. Это большие газовозы для транспортировки сжиженного газа. Безусловно, гражданское применение очень широкое. Ждём заказов", - заявил В. Поляков. Что же касается исполнения существующих и будущих контрактов, производитель не имеет проблем с выпуском нужного количества двигателей. "Пропускная способность предприятия ОДК позволяет выполнять любые заказы", - уверяет он.
В ходе пресс-конференции были затронуты и вопросы строительства морских газотурбинных двигателей семейства М70. Так в рамках программы импортозамещения по контракту с Минпромторгом были выполнены опытно-конструкторские работы по созданию модификаций двигателя М70ФРУ-2 и М70ФРУ-Р с реверсивной силовой турбиной. "Эти ОКР успешно завершены. По результатам государственных испытаний конструкторской документации на двигатели присвоена литера О1. Что касается двигателя М70ФРУ-2, у нас изготовлены и находятся на территории, на хранении, которые планируются для головных кораблей "Зубр" и "Мурена", - рассказал И. Беляев.
"Без флота Россия не может существовать"
По окончании пресс-конференции Виктор Поляков ответил на вопросы корреспондента "АвиаПорта" относительно развития новой компетенции корпорации.
- Как проходило освоение новой продукции?
- Компетенции, которые мы получили, позволили быстро освоить выпуск морских установок. Производство газотурбинных двигателей - привычная для нас вещь. Вызовом было сконфигурировать весь корабельный агрегат. Но компетенции наших людей, с привлечением профильных институтов, позволили оперативно выполнить проект.
- Какую загрузку предприятию даст новый сегмент бизнеса?
- То, что появилась дополнительная загрузка - это хорошо, но вы видите, какие сейчас есть заказы. В общем объёме предприятия они не превышают пока 10%. Тем не менее, это значимые агрегаты. Когда мы будем их делать по паре в год, это уже будет весомо. Причём мы готовы делать и больше, с точки зрения пропускной способности у нас нет критических мест. Но всё в данном случае зависит от кооперантов. И от заказов.
- На ваш взгляд, как расшить проблемы кооперантов?
- Я думаю, что ситуация на "Звезде" уже стала лучше, они начали системно работать. Но для того, чтобы решить проблему, на базе предприятия надо создать национальный центр по тяжёлым редукторам. Их нужно делать в России. Мы обречены быть морской державой, без флота Россия не может существовать.