Авиация: Россия больше не отстает от США на 40 лет
cont.ws/@kemerunec/713847

Руководитель направления «Технологии двигателестроения» Объединённой двигателестроительной корпорации Валерий Гейкин заявил, что проблема создания российского сварного ротора, которая существовала более 40 лет, наконец-то начинает решаться. В подтверждении его слов пресс-служба ОДК опубликовала новость, что в Научно-производственном центре газотурбостроения «Салют» (г. Москва) «изготовлены опытные образцы сварного ротора из жаропрочного никелевого сплава, а также крупногабаритная деталь внутреннего корпуса компрессора высокого давления (КВД) из титанового интерметаллидного сплава (Ti-сплава)».

Новость, безусловно, позитивная, особенно для тех, кто внимательно следит за развитием новейших отечественных технологий двигателестроения. Ведь Россия заявила о своем желании вернуться на международный рынок магистральных и региональных самолетов.

Впрочем, на первом этапе ставится более скромная задача — вытеснить с нашего неба иностранные лайнеры. Для этого требуется разработать и внедрить перспективные самолеты, оснащенные двигателями, в которых размерность газогенераторов должна быть в 3−6 раз меньше по сравнению с нынешней линейкой эксплуатируемых силовых установок и на порядок более высокая надежность.

Чтобы понять объем работ по этому направлению, приведем кое-какие цифры и факты. В свое время создание ведущими западными компаниями General Electric, Pratt & Whitney и Rolls Royce силовых установок с ресурсом эксплуатации 20−40 тыс. полетных циклов* и с наработкой на выключение в полете 200−500 тыс. часов**, по сути, стало причиной превращения России из экспортера в импортера гражданских самолетов. Для сравнения, наработка на выключение серийно выпускаемых отечественных движков не превышает 100 тыс. часов, а ресурс — не более 6 тыс. циклов.

Обеспечение конкурентоспособности отечественных самолетов упиралось в ресурсы, необходимые для разработки новейших двигателестроительных технологий. General Electric, например, ежегодно тратит только на улучшение характеристик своих двигателей 1 млрд. долларов. Еще столько же дает правительство. Примерно такая же картина с деньгами в Rolls Royce. Эти компании давно и тесно кооперируют друг с другом, как в европейских рамочных, так и в международных программах. Особенно плотно сотрудничают между собой американцы и японцы. У нас же ОДК на все нужды получает примерно 20 млрд. рублей в год, и то только последнее время.

Еще один существенный фактор, который играет на руку американцам и европейцам — это время, потраченное на разработку технологий. По фату, российское авиационное двигателестроение, было вырвано из конкурентного состязания почти на 20 лет — с конца «восьмидесятых» до конца «нулевых».

А компания General Electric, к примеру, потратила 35 лет (в том числе по 3-й госпрограмме) на разработку углепластиковой лопатки вентилятора двигателя GE-90 и GEnx для самолета Boeing. Причем американцы в ходе своих исследовательских работ выплавили более 220 тонн редких и экспериментальных сплавов, а также изготовили 20 тысяч самых разных лопаток, сформировав, таким образом, уникальную базу механических и теплофизических свойств композитов.

Именно в этих условиях, 8−9 лет назад началась российская гонка за лидером. Это все равно, что силами одной роты пытаться остановить дивизию, утверждали прозападные эксперты и лоббисты. Мол, если бы правительство РФ не пустило в страну Boeing и Airbus, национальные авиакомпании перевозили пассажиров, по сути, на самолетах 80-х годов прошлого века.

С другой стороны, многие эксперты вполне справедливо считают, что навязанное засилье «небесных» конкурентов нанесло тяжелый урон национальной экономике в целом. Дело в том, что новейшие технологии авиационного двигателестроения составляют основу для технологического рывка в других отраслях, прежде всего, в производстве генераторов газотурбинных электростанций, силовых установок наземного и водного транспорта, газоперекачивающих станций и так далее. Причем, все это является экспортной продукцией с высокой добавленной стоимостью. Проще говоря, технологии авиационного двигателестроения являются своего рода индикатором конкурентоспособности всего машиностроительного комплекса страны.

После войны в Южной Осетии была принята Федеральная целевая программа «ГАТ 2009−2011», в рамках которой проводились разработка 16 критических для авиационного двигателестроения технологий. Именно по итогам этой ФЦП должна была решиться проблема сварки ротора компрессоров. Однако тогда эта задача оказалась не по плечу нашим специалистам. Кроме того, не удалось завершить работы по выпуску целого ряда деталей из различных композиционных материалов, в том числе по созданию пустотелой лопатки вентилятора и высокотемпературной лопатки турбин, работающей при температуре до 2000 К.

Стало понятно, что наскоком Россия не сможет ворваться в мир высоких технологий двигателестроения. Необходимо было в первую очередь разобраться с квалификацией композиционных материалов, а также внедрить программы для компьютерной оптимизации конструкции турбины. И тут выяснилось, что инженерные школы, созданные еще в СССР, не растратили былого потенциала.

Представленный почти 6 лет прототип нового авиационного двигателя включал в себя, как это подтвердило время, самые перспективные наработки, в том числе рабочие лопатки из монокристаллических сплавов с керамическим теплозащитным покрытием и малоэмиссионную кольцевую высокоресурсную камеру сгорания. За прошедшие годы для каждого используемого в этой программе композитного материала пришлось провести испытания примерно 1200 образцов, включая 700 образцов при жестком режиме нагружения.

Сегодня, судя по информации, имеющейся в открытых источниках, практически все поставленные цели достигнуты, в том числе ставшая камнем преткновения технология сварной секции ротора КВД из титанового интерметаллидного сплава.

Таким образом, становится ясно, что имел в виду вице-премьер Дмитрий Рогозин, когда нынешним летом в интервью РИА «Новости» поделился своими мыслями о МС-21. Напомним, он говорил о «явном прорыве, очевидным не только нам, но и нашим западным конкурентам» и о том, что новый «самолет (российский — авт.) будет лучше своих ближайших конкурентов — это и Boeing-737 MAX, и Airbus A320 Neo». Без отечественного двигателя с наработкой на выключение в полете 200−500 тыс. часов и с ресурсом эксплуатации 20−40 тыс. полетных циклов вряд ли такое возможно.

Это означает еще и то, что Россия сегодня близка к созданию критически важных для военной авиации турбин и камер сгорания, работающих при температурах газа перед турбиной 2100−2400К.

О китайско-российском самолете
Дмитрий Лекух cont.ws/@contemplator/732562


В Шанхае в штаб-квартире Китайской корпорации гражданского авиастроения состоялась церемония присвоения названия российско-китайскому широкофюзеляжному дальнемагистральному самолету CR929.

Буквы C и R обозначают соответственно China и Russia. С цифрами ясности чуть меньше. Однако при презентации названия именно от китайских товарищей стало известно о некоем символическом значении именно «девятки», потому как это число в китайской культуре имеет значение «вечность». Базовая модель (280 кресел, дальность двенадцать тысяч километров) будет называться CR 929–600. Младшая версия (230 кресел, четырнадцать тысяч километров соответственно) – CR 929–500. Старшая версия (320 кресел и десять тысяч беспосадочного полета) – CR 929–700.

Также представлен и логотип совместного предприятия China-Russia Commercial Aircraft International Corp. Ltd. (CRAIC). Который представляет собой два равных крыла, движущиеся «равномерно слева направо» (с). Это должно символизировать «соразвитие и вектор движения вперед». Цвета, в которых выполнены крылья, - это «цвета участников проекта», где красный обозначает Китай, а синим обозначается Россия Федерация.

Впрочем, все это – абсолютно маркетинговые «заморочки», тут важнее другое: и собственность, и прибыль совместного предприятия по выпуску этих «лайнеров будущего» зафиксированы четко и паритетно: по пятьдесят процентов.

У России есть технологическое превосходство авиационной отрасли, которое Китай вполне полуофициально признает. У Китая есть деньги и, самое главное, колоссальные рынки сбыта. И только интеграция данных возможностей способна разрушить многолетнюю и «вечную» западную монополию европейского Airbus и американского Boeing на мировых рынках гражданского самолетостроения.

Для начала – хотя бы в этом сегменте. Потому как, к примеру, в своем сегменте ни принципиально новый с технической точки зрения российский МС-21, объективно превосходящий технологически по своим характеристикам западных конкурентов, ни его китайский аналог С919, - мировые рынки, что называется, «не порвут». Российский лайнер - по причине «узости рынков», где очень много протекционизма и «экономической политики», китайский же по причине отсутствия как своего двигателя (там те же «движки», что у европейцев с американцами), так и обычного металлического крыла: композитных технологий у них пока что нет и они на них даже и не замахивались.

Про региональные российский «Суперджет» SSJ-100 и его китайский аналог ARJ-21, увы, вообще говорить не стоит. Своим западным аналогам они уже по факту проиграли и могут, что называется, только довольствоваться «крохами с барского стола». И именно поэтому совместный проект CR929 так важен и для России, и для Китая.

Важно, кстати, что с 2030 года этот самолет будет оснащаться перспективным российским тяжелым двигателем ПД-35 (пока он не готов, придется довольствоваться, увы, продукцией либо General Electric, либо Rolls-Royce). Технологии производства которого будут либо создаваться совместно с китайскими товарищами, либо будут просто им переданы в обмен на те самые «рынки сбыта».

А то, что он будет создан – сомнений никаких нет ни у нас, ни у наших китайских товарищей. ПД-14 (до 14 тонн тяги) уже по факту создан в Российской Федерации и уже считается «революционным». И ПД-35 будет создаваться именно на основе ПД-14, технологическая база для этого у нас уже есть.

Словом, - это та самая «интеграция», которая для наших государств как взаимно выгодна, так и столь же взаимно необходима: никто и не думает скрывать, что как Россия для Китая, так и Китай для России, - мягко говоря, - не самый легкий партнер. И строить взаимные отношения при такой схеме – это еще и отрабатывать модель для взаимодействия в иных, потенциально не менее интересных сферах взаимного сотрудничества.

В конце концов, именно у нас с Китаем и самая продолжительная совместная граница, да и на материк мы уже откровенно посматриваем как на зону именно совместного влияния. А значит, есть и необходимость совместного контроля за континентальными транспортными артериями: автомобильными, железнодорожными, авиационными. И при этом все хорошо помнят, с чего именно – в каждой, заметим, отрасли – начинается дорога в ту самую китайскую знаменитую «тысячу ли».

Сборка 4.0: «Авиастар-СП» внедряет первую отечественную бесстапельную систему сборки
cont.ws/@su-35/750196


На ульяновском предприятии «Авиастар-СП» продолжаются работы по созданию поточной линии окончательной сборки транспортного самолета Ил‑76МД‑90А и его модификаций. Сейчас на заводе завершаются работы по отладке и испытаниям стендов бесстапельной автоматизированной сборки. В этом «Авиастару» помогает московская компания «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО». Российскими инженерами подобная технология разрабатывается впервые.

Поточная линия окончательной сборки Ил‑76МД‑90А и его модификаций, или, как ее называют на «Авиастаре», ПЛС‑76, состоит из целого ряда станций, обеспечивающих полную сборку самолета из агрегатов планера, поступающих с агрегатно-сборочного производства и до выкатки самолета на своих шасси c навешенными двигателями и начиненного всеми системами. Самыми сложными станциями ПЛС‑76 являются станции стыковки отсеков фюзеляжа и сборки планера, которые включают в себя стенды бесстапельной автоматизированной сборки, разрабатываемые впервые в России российскими специалистами.

Подобные стенды стыковки позволяют снизить трудоемкость стыковочных работ, обеспечить контролируемое качество, уменьшить зависимость от квалификации технического персонала. Базовые принципы, заложенные в работе над ПЛС‑76, основаны на использовании технологий «Индустрии 4.0».

Стенды бесстапельной сборки

Осенью этого года московская компания «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО» завершает работу по отладке и испытаниям стендов бесстапельной сборки ПЛС‑76. Отгрузка испытанных устройств уже началась, и большая часть оборудования стенда стыковки отсеков фюзеляжа уже находится на территории «Авиастар-СП» и ожидает разрешения на монтаж. В первом квартале следующего года компания планирует завершение поставок и монтажа оборудования на площадке «Авиастар-СП», в том числе и для станции сборки планера.

Стенд сборки фюзеляжа состоит из 12 позиционирующих колонн, пульта управления стендом, распределительного шкафа. Стенд стыковки планера состоит из 10 колонн. В состав стендов входит несколько лазерных трекеров, управление которыми тесно интегрировано в систему управления станцией.

Позиционирующие колонны стендов рассчитаны на нагрузку, значительно превышающую зарубежные аналоги, поставленные на территорию России для проектов Sukhoi Superjet 100 и МС-21 (до 16 т в исполнении для высоких нагрузок).Колонны оснащены серво-осями, синхронно управляемыми контроллером системы управления стендом.

Центральным звеном стендов является система управления, позволяющая управлять сложным пространственным объектом с высокой точностью одновременно по 10–12 осям. Система управления обеспечивает работу в нескольких режимах по степени автоматизации, включая полностью автоматический режим с расчетом траектории движения на основании измерений при помощи лазерного трекера.
«Наши стенды бесстапельной стыковки отсеков фюзеляжа и сборки планера не только впервые разработаны и изготовлены полностью в Российской Федерации российскими специалистами, но и впервые в практике российского авиастроения позволят произвести сборку транспортного самолета по автоматизированной технологии», – демонстрирует модель стыковочных станций на ПЛС‑76 генеральный директор компании «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО» Евгений Цодыковский.

При проектировании ПЛС‑76 были задействованы усилия ведущих специалистов компаний «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО», «Авиастар-СП» и НИАТ. Техническая концепция, предложенная компанией «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО», была реализована организациями при создании проектно-сметной и рабочей документации. Работа продолжается три года и в 2018-м будет завершена.

Импортозамещение в действии



На сегодняшний день в России эксплуатируются две системы иностранного производства бесстапельной сборки для гражданских самолетов – в Комсомольске-на-Амуре и Иркутске. «Технология бесстапельной сборки фюзеляжа и планера и степень ее автоматизации – это вершина айсберга, заключительная часть сборки самолета», – пояснил начальник технологического центра компании «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО» Василий Пыжьянов. «Чтобы эффективно выполнять задачи серийного производства, необходимо критически посмотреть на все технологические переделы на более низких уровнях, а именно в агрегатно-сборочном, заготовительно-штамповочном и механическом производствах», – продолжил Василий Пыжьянов.

Окончательная сборка и агрегатная сборка неразрывно связаны между собой. Эти переделы должны быть реализованы на единых принципах построения, в единой информационной среде, согласно общим технологическим решениям. Такие цели ставит перед собой компания на ближайшее будущее.

«Принципы построения производства на базе “Индустрии 4.0” лежат в основе всех технических решений “Авиационный Консалтинг-ТЕХНО”, – говорит начальник инженерного центра компании Максим Картов. – При проектировании ПЛС-76 была предусмотрена информационная система управления оборудованием линии и контроля за ходом выполнения работ, которая должна быть тесно интегрирована в общезаводскую информационную среду для получения и возврата необходимых данных как по производственным заданиям, так и по результатам выполнения сборки и испытаний. При проектировании стендов стыковки специалистами нашей компании активно применялась технология отладки на основе виртуального макета. Так, отладка программного обеспечения контроллера, управляющего сервоприводами, выполнялась еще на этапе, когда не было ни приводов, ни конструкции, а вся визуализация сложного пространственного движения, выполнялась на основе 3D-модели. Такой подход позволил еще на этапе проектирования не только отладить программу управления стендом, но и подтвердить правильность разработанных алгоритмов движения и внести необходимые уточнения в конструкцию до передачи в производство».

Ранее компания «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО» успешно выполнила работы по созданию комплекта цифровой документации для фюзеляжа ИЛ‑76МД‑90А. Следующим значимым проектом компании стала разработка комплекта документации на участок сборки хвостового оперения МС‑21, его изготовление и сдача заказчику. Это позволило получить неоценимый опыт для дальнейшей работы по созданию ПЛС‑76. Если оглянуться назад и оценивать объем проделанной работы по созданию стендов бесстапельной сборки, то кроме создания уникальной конструкции, крайне сложной и интересной, были разработка и отладка алгоритмов пространственного перемещения и программного обеспечения, реализующего его посредством согласованного движения линейных сервоприводов. На каждой колонне устанавливается множество датчиков и элементов с обратной связью, позволяющих в режиме реального времени обеспечить систему управления необходимой информацией по определению местоположения и состоянию стыкуемого агрегата самолета. В общей сложности при управлении в контроллере используется более 2 500 переменных.

Перед «боевым» соединением агрегатов обязательно проводится «виртуальная стыковка», которая позволяет оптимизировать процесс еще до начала перемещения многотонных агрегатов.

Отличие автоматизированных стендов стыковки в сравнении с обычными стендами стыковки заключается в следующем – технология с применением обычных стендов стыковки предполагает установку отсеков в стыковочное положение вручную с ориентацией на определенное количество баз. При этом количество таких баз ограничено конструкцией стенда и возможностью подхода для их контроля непосредственно в процессе стыковки. Такого недостатка лишены автоматизированные стенды, где контроль выполняется средствами лазерно-оптических измерительных систем. Это принципиальное отличие позволяет использовать сколько угодно большое количество баз. Для исключения их противоречий используется технология обработки графических данных под названием “Best Fit” – по-английски буквально «наилучшее совпадение». Суть ее в том, что, применяя специальное программное обеспечение, мы рассчитываем такое положение отсека, которое соответствует минимально возможной сумме квадратов отклонений базовых точек от их теоретических значений. Де-факто это значит, что мы получаем планер самолета с теоретически минимально возможным отклонением от номинала внешних обводов (с учетом фактических отклонений отсеков). При этом добиваемся этого быстрее и с гораздо меньшей трудоемкостью процесса стыковки. Точность позиционирующих колонн исчисляется сотыми долями миллиметра, поэтому результат получаем всегда с прогнозируемым заранее качеством.

Фундаментальные знания инженерных дисциплин – основа технологии. Неспроста костяк команды специалистов компании – выпускники мехмата МГУ, МФТИ, МАИ, МГТУ им. Н. Э. Баумана, лучших технических вузов городов России, связанных с авиационной промышленностью: Комсомольска-на-Амуре, Иркутска, Воронежа, Ульяновска.

«Алгоритмическое обеспечение, созданное компанией «Авиационный Консалтинг – ТЕХНО» в данной разработке, учитывает опыт, как положительный, так и отрицательный, полученный от эксплуатации подобных стендов, произведенных иностранными поставщиками, но и главным образом учитывает многолетний опыт отечественной школы самолетостроения», – отмечает заместитель департамента индустриальной модели ОАК Андрей Сафонов.

Точность стыковки массивных агрегатов, величина деформации, степень напряженности металлических конструкций подчинены законам физики и математики. Цель операторов стенда – обеспечить качественную стыковку агрегатов в заданное время. Качество стыковки обеспечивается качеством изготовления агрегатов и системой автоматизации стендов.

Механическим интерфейсом между агрегатом и стендом являются такелажно-базирующие узлы (ТБУ), проектирование которых осуществляет компания «Авиационный Консалтинг-ТЕХНО», а проверку, испытания, изготовление и установку осуществляют конструкторские бюро компаний «Ил» и «Авиастар-СП». В точках сопряжения ТБУ и конструкции агрегата не должны возникать напряжения, превышающие расчетные. Этот процесс строго контролируется автоматически, поскольку усилие рассогласования даже в относительно небольших пределах может привести к деформации агрегата.

Производство деталей конструкции колонн было заказано на заводе в Нижнем Новгороде. Монтаж, тестирование и отработка программного обеспечения велись на производственной площадке в Москве, что позволило значительно снизить стоимость стендов по сравнению с импортными аналогами. Юрий Тарасов, технический директор ОАК, говорит, что в случае успешного запуска системы опыт отечественных специалистов может быть востребован в новых проектах авиационных программ «Туполева» и «Ильюшина».

Два дня тому назад, в свою очередную смену, дежурил в аэропорту Ульяновск - Восточный. На пенсии, в настоящее время, работаю в аэропорту инженером по р/радиолокации и р/навигации. Когда заступал на дежурство проверил работу вверенной мне мат/части - замечаний к работе не было. Вот только диспетчерский р/локатор в правом верхнем углу ИКО показывал какое то пятно - сплошную засветку. Так иногда бывает на нашем р/локаторе, когда в воздухе находится борт авиакомпании обслуживающей первых лиц государства. "Вышка" меня не беспокоила - решил, что мат/часть работает надежнее, если ее не беспокоить. Где то около 12 часов "вышка" обозначила себя - РП не наблюдает отметок на ИКО. Проверил еще раз работоспособность р/локатора -замечания у меня отсутствовали. Вот тут я стал наблюдать, что засветка на ИКО перемещается по экрану подчиняясь какому то алгоритму, а радиоэфир был наполнен радиообменом. Не стал ни чего докладывать на "вышку" - "вышка" не любит, когда ей рассказывают, о возможностях р/локатора и что такое р/локация. Потом, через час с гаком, наблюдал, как на аэродром стали садится борты (Ил-76, вертолеты и Ан -2). Так вот их было столько, что я со счета сбился. Вся площадь аэродрома была заставлена авиационной техникой, а воздух на аэродроме был пропитан жженным керосином. Масштабы этого события можно себе представить, если принять во внимание, что протяженность нашей ВПП - 5 км. От увиденного сердце стало биться чаще и сладостно защемило в груди - захотелось опять встать в строй. Вечером по новостям передали, что в Ульяновске состоялись крупные учения ВДВ и ВКС РФ.

Володя, так у вас там и новый полк ВТА до конца года должен быть сформирован, ты, конечно, знаешь.
tass.ru/armiya-i-opk/4676070

Подготовительная работа по формированию идет, но на мой взгляд, работа идет вялотекущая. Поживем - увидим. А так, было бы очень логично иметь на нашем аэродроме полк ВТА. На удалении менее 17 км от аэродрома расположена знаменитая бригада ВДВ. По жизни, часто приходится бывать в магазине "Лента". Так вот, магазин граничит с расположением бригады ВДВ и парком имени В.Ф. Маргелова. Парк не плохой. Практически каждое дерево и каждый куст там посажен людьми награжденными орденами РФ. Возле каждого дерева имеется табличка с именем того, кто посадил дерево. Кол-во зеленых насаждений в этом парке вызывают трепет в сердце и гордость за нашу бригаду ВДВ.