Вывод на рынок самолёта МС-21-310 с отечественными двигателями ПД-14 намечен на 2024 год. К этому моменту необходимо выполнить подготовку производства в масштабе, обеспечивающем потребности рынка. В ходе пресс-тура на "ОДК-Пермские моторы" ("ОДК-ПМ", входит в "Объединенную двигателестроительную корпорацию" Госкорпорации Ростех) корреспондент "АвиаПорта" познакомился с процессом окончательной сборки авиационных двигателей и двигателей для наземных установок и с ходом работ по организации центра компетенций "Длинные валы". Предприятие, являющееся головным производителем ПД-14, а в будущем и ПД-35, наращивает свои возможности по всем фронтам, реализуя многомиллиардную программу модернизации производства, омолаживая и обучая кадровый состав. Запланированные мероприятия должны позволить на протяжении ближайших пяти лет увеличивать объёмы производства на 20% ежегодно, а за пятилетку - удвоить масштаб бизнеса.

Производство ПД-14 готово к серии

Кооперация по серийному изготовлению двигателей ПД-14 была сформирована до того, как двигатель получил сертификат типа. ПД-14 стал первым проектом такого масштаба, в реализации которого приняли участие ведущие компании, входящие в "Объединенную двигателестроительную корпорацию" (ОДК). Головным производителем назначено предприятие "ОДК-Пермские моторы". Как рассказывал "АвиаПорту" исполнительный директор "ОДК-ПМ" Сергей Харин, на его предприятии производится газогенератор, осуществляются финальная сборка и испытания двигателя. Узлы компрессора низкого давления, бустер, диск вентилятора и корпус вентилятора изготавливает "ОДК-Сатурн" в Рыбинске. Турбину низкого давления и лопатки вентилятора делает "ОДК-УМПО" в Уфе, коробку приводов и центральный привод - столичный производственный комплекс "Салют", реверсивное устройство - пермский ПЗ "Машиностроитель". Всего кооперация насчитывает порядка 120 отечественных поставщиков. Ранее ОДК не создавала двигатели в такой широкой кооперации.

Для осуществления сборки двигателя применён поточный метод. "Каждый узел собирается на определённых рабочих местах, потом все узлы состыковываются и превращаются в авиационный двигатель, который затем уходит на испытания", ранее рассказывали "АвиаПорту" в сборочном цехе "ОДК-ПМ". При сборке ПД-14 с первых же дней используются цифровые технологии: цех располагает программным обеспечением, которое позволяет в онлайн-режиме получать все сведения о двигателе, в том числе о текущих доработках и предстоящих испытаниях. Сборщик может загрузить 3D-модель мотора, может открыть отдельно каждую систему: газогенератор, камеру сгорания. На каждую смену сотрудник получает наряд, расписывается за каждый установленный болт, хомут или трубку.

Испытания двигателей - важный элемент производственного процесса. Для испытания ПД-14 были реконструированы собственно испытательный стенд и два зала подготовки двигателей. Общий объём инвестиций в проект составил около 1 млрд рублей. Стенд прошёл аттестацию Росавиации. Спецификой стенда является применение адаптерной сборки: наиболее трудоёмкие операции связаны с установкой двигателя на адаптер, и они осуществляются в зале подготовки двигателей, в то время как на самом стенде могут продолжаться испытания другого двигателя. Этот подход позволяет минимизировать непроизводительные простои дорогостоящей инфраструктуры.

Производство двигателей было сертифицировано российскими авиационными властями в конце 2020 года. Сертификация проходила в два этапа. Комиссия, в составе которой были представители Росавиации и Авиационного регистра РФ, проанализировала документы системы менеджмента качества на соответствие требованиям ФАП-21. На втором этапе эксперты посетили предприятие, чтобы на местах оценить технологические процессы изготовления, сборки и испытаний авиационных двигателей. Также в рамках сертификации производства ПД-14 состоялись квалификационные испытания одного из новых двигателей, в результате которых было подтверждено соответствие его технических характеристик конструкторской документации. Параллельно шли работы по сертификации ПД-14 в соответствии с правилами Европейского агентства по безопасности полетов (EASA) Часть 21 "Сертификация воздушных судов, их компонентов и комплектующих изделий, организаций по разработке и производству".

Вызов для учёных и технологов

ПД-14 стал вызовом для отечественного авиадвигателестроения, которому пришлось освоить ряд новых материалов и технологий. Новейший двигатель впервые в российской практике получил детали, созданные с применением аддитивных технологий - завихрители камеры сгорания. Их выпуск освоил Центр аддитивных технологий Ростеха, ранее эти изделия поставляло аддитивное производство ВИАМ. На "ОДК-Пермские моторы" освоено производство турбинных лопаток и нанесение на них современных высокотехнологичных покрытий, создаётся центр компетенций по валам газотурбинных двигателей (ГТД).

Среди новых технологий, освоенных отечественной промышленностью в интересах программы ПД-14, особое место занимает полая титановая лопатка вентилятора. Разработка технологии шла с 2009 по 2011 годы в партнёрстве с отраслевыми и академическими институтами - ЦИАМ, ВИАМ, "Институтом проблем сверхпластичности металлов" Российской академии наук. При производстве лопатки впервые применена сверхпластичная формовка, а части лопатки соединяются методом диффузионной сварки. Эта новация позволила существенно сократить вес самой лопатки, диска, вала. Выпуск таких лопаток развёрнут на "ОДК-УМПО". Всего же за уфимским предприятием закреплено около трети деталей и сборочных единиц двигателя, помимо полых титановых рабочих лопаток вентилятора это ротор компрессора высокого давления, разделительный корпус, отливки для корпуса приводных агрегатов, центрального привода и валопровода, а также модуль турбины низкого давления с задней опорой.

Дальше - больше

В рамках программы ПД-14 было собрано два демонстрационных двигателя (демонстратор технологий и двигатель-демонстратор), 11 двигателей для инженерных испытаний. Двигатели 100-14, 100-15 установлены на самолёте МС-21-310, ещё два мотора с номерами 100-17 и 100-18 предназначены для ремоторизации первого опытного МС-21-300. Двигатели с номерами 100-16, 100-19 - резервные при проведении испытаний. Двигатель с номером 20 станет первым серийным изделием.

Все предприятия Ростеха, в том числе разработчик самолета МС-21 Корпорация "Иркут", подготовились к использованию ПД-14 с новым лайнером. На Иркутском авиационном заводе оборудуется участок поддинга, где будет происходить досборка двигательной установки: монтироваться мотогондола и реверсивное устройство, поставляемые напрямую с заводов-производителей (ПЗ "Машиностроитель" и "ВАСО"). Затем установка проходит входной контроль, после чего её доставляют в цех окончательной сборки для навески на крыло самолёта. На первом самолёте все эти работы проводились прямо на крыле.

Сегодня сформированы планы по техническому перевооружению заводов, которое будет происходить при поддержке Ростеха, что позволит выпускать до 50 двигателей в год. "Каждое предприятие должно в ближайшие годы обеспечить по своим бизнес-планам рост объёмов производства, и каждое решает свои задачи по обеспечению закупки оборудования, модернизации производства, чтобы в заданные сроки обеспечить нужное количество узлов для ПД-14", - рассказывал летом "АвиаПорту" С. Харин.

Цель - удвоение

Планы "ОДК-ПМ" на ближайшие пять лет весьма амбициозны: ежегодно наращивать продажи на 20%. "Мы поставили себе задачу, что каждый год наращиваем темпы производства, увеличиваем объёмы продаж примерно на 20%. В течение пяти лет мы хотим удвоить объём производства и продаж", - рассказал С. Харин.

Сегодня основной продукцией "ОДК-ПМ" являются наземные индустриальные двигатели, используемые для газоперекачивающих и энергетических газотурбинных агрегатов. Это двигатели, созданные на базе семейства авиационных моторов Д-30 (применяются только в энергетике), а также изделия на базе газогенератора ПС-90А. Предприятие осуществляет как капитальный ремонт этих двигателей, так и выпуск новых. В минувшие годы поставки продукции наземной тематики оценивались примерно в 130 изделий ежегодно, однако планы на 2021 год выше - порядка 170 новых и ремонтных двигателей. "В этом году мы планируем выпустить новых и отремонтировать порядка 170 двигателей, - рассказал С. Харин. - Основной наш заказчик - "Газпром", основное направление - обеспечение комплексной программы ремонта "Газпрома". Мы её планируем в этом году полностью выполнить". Среднесрочная перспектива по наземной продукции - до 250 изделий ежегодно.

Авиационная тематика сегодня в общем объёме продукции "ОДК-ПМ" занимает не столь существенную долю, сегодня это порядка 15 новых двигателей семейства ПС-90А. Однако именно по авиационной тематике предусматривается наиболее существенный рост. Имея контракты и заявки на двигатели семейства ПС-90А, в том числе моторы модификации ПС-90А-76, компания рассчитывает только за 2022 год выпустить свыше 30 новых двигателей этого типа, плюс ПД-14 и ремонтные изделия.

Реализация амбициозных планов требует осуществления ряда мероприятий, связанных с модернизацией производства. Сегодня, по словам руководителя предприятия, "ОДК-ПМ" располагает парком станков, насчитывающим 5400 единиц оборудования. "Из них основного оборудования - высокоточного, многокоординатного, высокотехнологичного - порядка 200 единиц, - рассказывает С. Харин. - И, в основном, все современные программы делаются не на 5000 станках, а на 200". Остальное оборудование не обеспечивает высокой точности изготовления деталей, имеет невысокую производительность. Наконец, сегодня токари и фрезеровщики, способные вручную "ловить микроны" - уходящая натура. Сегодня таких станочников уже не готовят, да и специалистов, способных передать молодёжи своё мастерство, практически не осталось.

Обновление станочного парка уже запланировано на ближайшие несколько лет. В ближайшее время начнётся поставка оборудования в рамках "нулевой" очереди - это около 200 единиц станков, которые позволят нарастить производственные возможности по конкретным программам. Затем, в рамках первой и второй очереди, будет приобретено ещё около 200 станков. Параллельно будет осуществляться строительство и переоборудование цехов. "У нас есть план по годам, есть источники финансирования по каждому проекту, - констатирует руководитель завода. - Будем модернизировать, и за ближайшие семь лет достаточно сильно преобразимся: приобретём оборудование, построим новые корпуса. Объём производства поднимем в два раза, как я уже сказал. А дальше будем смотреть. Ведь всё определяет рынок!"

Валы и не только

Сегодня на "ОДК-ПМ" в рамках большой программы трансформации индустриальной модели "Объединенной двигателестроительной корпорации" реализуется четыре проекта: "Лопатки турбины", "Валы ГТД", "Линии конечной сборки" и "Центр теплозащитных покрытий". В стадии запуска находятся проекты "Компрессор и турбина" и "Корпуса и камеры сгорания".

Центр технологической компетенции "Валы ГТД" (также называется "Длинные валы") будет выпускать до 1500 валов в год для таких программ как ПС-90А и ПД-14, ПД-8 и ПД-35, а в перспективе - и для других проектов. Это позволит обеспечить все собственные потребности "ОДК-ПМ" в длинных и коротких валах, а также потребности других предприятий ОДК в длинных валах, плюс не исключены экспортные поставки, при которых ЦТК станет поставщиком третьего уровня.

Сегодня предприятие выпускает порядка 300 валов в год. Заметный рост производства будет обеспечен за счёт создания высокоавтоматизированного участка, основой которой служит роботизированная ячейка. Ранее для обработки валов использовались токарные, фрезерные и сверлильные станки, оборудование для шлифовки. Сегодня значительную часть работ уже выполняет два пятикоординатных обрабатывающих центра, способных за один заход выполнить несколько операций. При этом в процессе наладки и тестирования находится промышленный робот, задачи которого - установка в станки заготовок, установка расточной борштанги, подача режущего инструмента из единого для нескольких станков магазина. В дальнейшем будет приобретено ещё два аналогичных обрабатывающих центра, которые будут включены в роботизированную ячейку.

Оборудование на участке установлено с учётом принципов бережливого производства, что позволяет исключить потери. Пределы участка детали покидают только для нанесения гальванического покрытия и для термообработки. А вот автоматизированный склад, измерительная лаборатория и лаборатория неразрушающего контроля находятся непосредственно на площадке.

Работы по проекту начались в 2019 году. Старт работы ЦТК намечен на вторую половину 2022 года, а уже в 2023 году он должен выйти на проектную мощность. Нормативный срок возврата инвестиций составляет 11 лет. Однако, как сказал С. Харин, оценки поставщика оборудования гораздо оптимистичнее - всего 2-4 года....