Столкновение с неизвестным.Как "ОДК-Сатурн" морские двигатели разрабатывал»

Нам удалось побеседовать с заместителем генерального конструктора — главным конструктором по морским ГТД и ГГТА Павлом Чупиным. Интервью получилось интересным, насыщенным. Предлагаем его вашему вниманию.

— Давайте начнем с предыстории вопроса. После распада СССР у нас возникли известные проблемы с двигателями. Двигателестроение в морской тематике осталось на Украине. Почему так долго не решалась задача по созданию полностью отечественного производства?

— На самом деле после распада СССР было принято решение о том, чтобы создавать российскую морскую базу газотурбостроения.

В 2006 и в 2008 году по заказу Министерства обороны на «Сатурне» были успешно завершены опытно-конструкторские работы (ОКР) по созданию отечественных морских газотурбинных двигателей. Были созданы два морских газотурбинных двигателя: М75РУ мощностью 7000 л.с. и М70ФРУ мощностью 14 000 л.с. На тот момент времени, дальнейшего развития результаты ОКР не получили и серийных поставок этих ГТД для кораблей ВМФ не выполнялось.

— Почему?

Несмотря на то, что Советский Союз распался, существовали устойчивые многолетние кооперационные связи ЦКБ-проектантов кораблей с предприятием «Зоря-Машпроект», которое было определено как советская база морского газотурбостроения. Конструкторские бюро – проектанты кораблей исходя из своего опыта и наработанных связей, продолжали сотрудничество с «Зоря-Машпроект». Необходимо также отметить, что в отличие от «Сатурна», который готов был поставлять ГТД, «Зоря-Машпроект» поставляла газотурбинный агрегат (ГТД с редуктором собственного производства), что для проектанта корабля являлось существенным преимуществом. До 2014 года сложившаяся еще в Советском Союзе система кооперационных связей продолжала успешно работать, пока не наступили известные политические события. С этого момента все связи были практически прекращены, что привело к отказу в поставках газотурбинных агрегатов для строящихся и перспективных кораблей ВМФ со стороны Украины.

В 2014 году был дан старт второму этапу программы по разработке и освоению изготовления морских газотурбинных двигателей и газотурбинных агрегатов в ПАО «ОДК-Сатурн».

Заместитель генерального конструктора — главный конструктор по морским ГТД и ГГТА Павел Чупинын / Корабел.ру

— По каким направлениям начали работу, когда было принято решение возобновить программу?

— В конце 2014 года «Сатурн» приступил к параллельному выполнению трех опытно-конструкторских работ: разработка технологии серийного изготовления двигателя мощностью 27500 л.с. для применения в составе ГТА водоизмещающих кораблей, ОКР «Агрегат ДКВП» по разработке газотурбинных агрегатов с ГТД М70ФРУ-2 (с выводом вала турбины винта вперед) для кораблей на воздушной подушке и ОКР «М70ФРУ-Р» по разработке реверсивного ГТД М70ФРУ-Р для водоизмещающих кораблей.

На базе имеющегося научно-технического задела и результатов ОКР по базовому ГТД М70ФРУ, за три года «Сатурн» создал новые модификации двигателей и агрегатов, которые позволяют полностью заменить украинские силовые установки для кораблей на воздушной подушке. ГТД М70ФРУ-реверс является заменой украинских двигателей ДО63 и ДС71. Освоение в серийном производстве ГТД мощностью 27500 л.с. позволяет обеспечить главными энергетическими установками заказчика и дает возможность создавать агрегаты для перспективных кораблей.

— Еще раз вернусь к 2014 году. Этот момент резкого рывка, насколько труден он был? С какими проблемами столкнулись?

— Основным вызовом для «Сатурна» стали крайне сжатые (3 года) сроки выполнения работ. Газотурбинное двигателестроение – науко- и ресурсоемкая отрасль. Сроки поставки длинноцикловых заготовок достигают 10 месяцев, сроки изготовления наиболее ответственных деталей и сборочных единиц – до одного года. Таким образом, на проектирование, выпуск рабочей конструкторской документации и проведение всего цикла специальных и межведомственных испытаний оставалось менее 18 месяцев. Серьезная ошибка в проектировании ГТД, которая может быть выявлена на стадии изготовления и/или испытаний, приведет к увеличению сроков реализации проекта минимум на один год. И все три ОКР по морским двигателям и агрегатам при этом выполняются одновременно. По сути, «Сатурн» не имел права на ошибку.

На момент начала выполнения ОКР в России отсутствовала специализированная стендовая база для проведения испытаний морских ГТД и агрегатов. Поэтому параллельно на «Сатурне» реализовывался проект по созданию нового сборочно-испытательного комплекса для корабельных ГТД и ГТА мощностью до 40 МВт (стенд 1) и 15 МВт (стенд 2).

Риски реализации ОКР по созданию российских морских ГТД и агрегатов были колоссальными.

Представьте себе масштаб: за три года «Сатурн» не только выполнил три сложнейших ОКР, но и провел техническое перевооружение предприятия, технологическую подготовку производства, строительство и модернизацию стендовой базы для испытаний морских двигателей и агрегатов.

Основная задача руководства «Сатурна» в этот период состояла в том, чтобы сконцентрировать имеющиеся ресурсы и принять такие конструкторские, технологические, производственные, финансовые и управленческие решения, которые безошибочно приведут нас к успеху в реализации проекта. У нас это получилось.

На производстве ОДК-Сатурн / Корабел.ру

— Как все-таки удалось справиться с таким объемом задач?

— Успех во многом был определен тем, что предприятие сконцентрировало весь свой потенциал на решении поставленных задач, правильно выбрало партнеров – соисполнителей составных частей ОКР. Нам серьезно помогали наши заказчики в лице Минпромторга России и Военно-морского флота, ЦКБ-проектантов кораблей и отраслевых институтов. В процессе выполнения работы возникало множество нестандартных ситуаций, требовавших принятия нетривиальных решений, в том числе параллельной реализации различных этапов выполнения ОКР. И всегда мы находили поддержку в лице наших заказчиков и коллег, что в конечном итоге и определило успех в реализации программы создания российских морских ГТД и агрегатов.

Скажу честно, мало кто из наших коллег из ЦКБ-проектантов кораблей верил, что у «Сатурна» получится уложиться в такие сроки. Более того, на старте реализации проекта «Сатурн» не воспринимался всерьез. Нас постоянно сравнивали с «Зоря-Машпроект» и это сравнение было не в нашу пользу. И когда «Сатурн» через два с половиной года работы пригласил своих коллег в первый раз на испытательный стенд показать работающее «железо», они были приятно удивлены. В тот момент отношение к «Сатурну» изменилось кардинально.

В конце 2017 года «Сатурн» успешно завершил эти опытно-конструкторские работы. На сегодня в России на «Сатурне» создана линейка морских газотурбинных двигателей мощностью от 7 000 л.с. до 27 500 л.с., которая в краткосрочной и среднесрочной перспективе закрывает потребности флота в газотурбинных двигателях для всех эксплуатирующихся, строящихся и перспективных кораблей различных классов.

— Проектанты просто заинтересовались или какие-то конкретные предложения вам внесли? И какие конкретно КБ, можете назвать?

— Сегодня мы плодотворно сотрудничаем с двумя основными ЦКБ-проектантами кораблей. Это АО «Северное ПКБ» и АО «ЦМКБ „Алмаз“. У нас установились тесные, конструктивные и взаимовыгодные отношения с коллегами. В ближайшей перспективе „Сатурн“ также рассчитывает на совместную работу с коллегами из АО „Зеленодольское ПКБ“ и ЦКБ им. Алексеева.

»Сатурн" работает по техническим заданиям ЦКБ-проектанта и со своей стороны всегда предлагает несколько вариантов газотурбинных агрегатов, обсуждает с заказчиком преимущества и недостатки каждого варианта, в том числе с точки зрения экономической составляющей. Корабли строятся не десятками или сотнями, и каждый раз фактически разрабатывать двигатель или новый агрегат под конкретный тип корабля – это дорогое мероприятие. Поэтому задача «Сатурна» — максимально предлагать заказчику серийную продукцию. Чем больше серийных ГТД и агрегатов будет заказываться, тем ниже будет их стоимость.

Здесь нам еще предстоит состыковать свои позиции и с проектантами, и флотом. Должна быть, на мой взгляд, выработана концепция унификации применяемых агрегатов, которая бы позволила иметь линейку газотурбинных двигателей и линейку редукторов. И путем комбинации линеек ГТД и редукторов формировать газотурбинные агрегаты под различные проекты кораблей. Это идеальная картина, к которой надо стремиться.

— Подскажите, а когда возобновится строительство замороженного флота?

— Вопрос не в мой адрес, поскольку «Сатурн» не занимается строительством кораблей. Тем не менее, сегодня «Сатурн» реализует контракты на поставку серийных агрегатов для флота.

— Двигатели мощностью 27500 л.с. туда уже отправляются?

— Нет, сейчас двигатели проходят испытания на «Сатурне». В этом и следующем году мы планируем провести на стендах «Сатурна» приемосдаточные испытания двигателей, а затем испытать их в составе агрегатов и отгрузить нашим заказчикам. Это первые серийные агрегаты, изготовленные «Сатурном» и его партнерами, которые мы поставим на флот. Нам остается ждать результатов эксплуатации, чтобы понять, насколько удачны те или иные технические решения, которые были нами применены.

— Поставлены ли задачи поддержания жизненного цикла николаевских ГТД?

— Да, такие задачи поставлены, и мы такую работу ведем.

— Это сотни единиц?

— Цифры я не имею права называть. Поддерживать рабочее состояние тех украинских ГТД и агрегатов, которые находятся в эксплуатации на флоте, это сейчас одна из первоочередных задач. Эту работу ведем не только мы, есть целая кооперация предприятий.

— А как будет налажен сервис?

— Сегодня есть организации, которые осуществляют поддержку эксплуатации на флотах. Тем не менее, «Сатурн» создает дочернее предприятие, которое будет заниматься поддержкой жизненного цикла наших двигателей и агрегатов.

— Будет ли стоять очередь от зарубежных владельцев?

— Время покажет. С точки зрения развития этого направления бизнеса, безусловно, работа с инозаказчиком нам также интересна. В перспективе планируем продавать свои газотурбинные установки на корабли, которые строятся в других странах. Мы готовы предлагать иностранным заказчикам свои разработки установленным порядком. Но еще раз подчеркну, что приоритет номер один – это российский флот.

Президент России Владимир Путин дал старт испытаниям газотурбинного агрегата М35Р-1 с двигателем М70ФРУ-2 на НПО «Сатурн» / Корабел.ру

— То есть гражданский сегмент пока для себя не рассматриваете?

— Рассматриваем, в направлении применения наших двигателей для работы на приморских объектах в качестве газотурбогенераторов. «Сатурном» разработан двигатель Е70/8РД мощностью 8 МВт, который может работать на двух видах топлива, газообразном и дизельном, с автоматическим переходом с одного вида топлива на другой. На базе этого двигателя создан гражданский судовой газотурбогенератор СГТГ-8. Данная технология универсальна и может быть применена и для агрегатов мощностью 20 МВт и более.

— Год назад было заявлено, что двигатели будут существенно превосходить украинские аналоги. В чем именно? Какие новые решения применены?

— В основе морских двигателей «Сатурна» лежат базовые газогенераторы собственной разработки. Это так называемая «горячая часть» двигателя, которая определяет его основные характеристики: ресурс и удельный расход топлива. Топливная эффективность наших ГТД выше на величину до 5 %, а ресурс по некоторым моделям ГТД в 2 раза выше, чем у украинских.

Добиваться таких результатов позволяет более чем 75-летний опыт «Сатурна» в области проектирования. Сегодня «Сатурн» обладает всеми современными технологиями проектирования: разработка цифровых трехмерных геометрических моделей и электронных чертежей, численное моделирование сложных аэро- и газодинамических процессов, гидравлики, тепломассообмена и прочности. В совокупности с современным технологическим оборудованием и станочным парком, уникальной стендовой базой и, безусловно, профессиональным коллективом единомышленников, это и позволяет нам проектировать самые современные двигатели.

— Вы говорили, что разработали линейку морских двигателей. Сколько шагов в этой линейке?

— На данный момент линейка состоит из пяти двигателей мощностью от 7 000 до 27 500 л.с., что закрывает основные потребности флота в ближнесрочной и среднесрочной перспективе.

При этом «Сатурн» не останавливается на достигнутом и предлагает своим заказчикам дальнейшее развитие и форсирование по мощности этих двигателей. Сегодня «Сатурн» сформировал и предлагает флоту, ОСК и Минпромторгу запустить работы, направленные на создание критических технологий и морского двигателя нового поколения.

Президент России Владимир Путин дал старт испытаниям газотурбинного агрегата М35Р-1 с двигателем М70ФРУ-2 на НПО «Сатурн» / Корабел.ру

— А можете чуть подробнее рассказать об этих предложениях?

— Первое направление — это НИР по созданию критических технологий для возможности форсирования по мощности существующих двигателей и создания двигателей следующего поколения. Это разработка перспективных жаропрочных сплавов для «горячей» части двигателя, стойких к солевой коррозии. Второе направление – НИР по созданию перспективных технологий для двигателя 5-го поколения. К этим технологиям можно отнести технологии создания камер сгорания с низким уровнем эмиссии вредных веществ, разработки перспективных узлов ГТД с высокими удельными параметрами, уменьшенным числом деталей и массой, а также технологии сложного цикла.

ОДК-Сатурн / Корабел.ру

— Напоследок вопрос по кадровой тематике. Есть ли дефицит высококвалифицированных специалистов?

— Потребность в высококвалифицированных специалистах есть всегда, это аксиома. «Сатурн» – градообразующее предприятие, на котором работает более 12 000 человек, а весь город – это чуть более 200 тысяч человек. У нас построена система профориентации и подготовки персонала «Школа-ВУЗ-Предприятие». Ведется профориентационная работа в школах, организовываются экскурсии школьников на предприятие, начиная с 3 курса студенты нашего опорного вуза, Рыбинского Государственного Авиационного Технического Университета имени П. А. Соловьева, приходят к нам для прохождения практики, и разработки курсовых и дипломных проектов, работают по совместительству. Наша задача – выявить и заинтересовать лучших, чтобы они, получив высшее профильное образование, пришли работать на предприятие.

https://www.korabel.ru/

  • avatar
  • 1
  • .
  • +6

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.