Заповедник надежности

06.04.2009

— Одна из главных причин выбора того

или иного вертолета — надежность двигателя

Аналитика компании Honeywell Aerospace

— Боже мой, что у них с головами?

— Ну они же канадцы!

Сериал South Park

Американцы недолюбливают канадцев и не упускают возможности поиронизировать над их умственными способностями. Над ними издеваются за смешные обороты речи и майонез, который они норовят положить во все блюда. Это отчасти отражает историческое соперничество англосаксов с французами. Но это не мешает мировому признанию канадских технологических достижений. Одним из прорывов в хай-теке стала деятельность канадского подразделения компании Pratt& Whitney. Этот американский производитель авиационных двигателей, в свою очередь являющийся частью корпорации UnitedTechnologies, входит в «большую тройку» производителей авиадвигателей наряду с Rolls-Royceи GeneralElectric.

В ушедшем году было сразу несколько поводов поговорить о канадском производителе вертолетных двигателей — компании Pratt & Whitney Canada (P&WC). Приятный — мировому лидеру — 80! Согласитесь, солидный возраст для двигателестроителя. И менее приятный: не успели «просохнуть чернила» на майском соглашении между P&WC, «Вертолетами России», УМПО и ЦИАМ о разработке, сертификации и поставках двигателей для Ми-38, как в одном авторитетном СМИ появилось сообщение, что фирма «фактически сорвала программу испытаний» и отказалась от переговоров, «сославшись на организационные изменения». Канадская сторона никак не прокомментировала появившуюся информацию. Конечно, это сообщение тут же получило оценку в Интернете — что это не что иное, как «деза», «вброс» конкурента — ОАО «Климов»…

Кто же они — двигателестроители из-под Монреаля?

Немного истории

Компанию P&WC основал монреальский бизнесмен Джеймс Янг (James Young) в 1928 году. Уже через год в южном пригороде Монреаля Лонгуэй (Longueuil) открылась мастерская по сборке, ремонту и сервисному обслуживанию двигателей P&W. Во время Второй мировой войны на P&WC собирали знаменитые двигатели Wasp из узлов и агрегатов, поставляемых из США. Wasp демонстрировал такую скорость, набор высоты, производительность и надежность, что стал революцией в американской авиации. В 1952 году производство двигателей Wasp переехало на P&WC, чтобы основная площадка P&W могла сосредоточиться на разработке газотурбинных двигателей. В этом же году был построен завод номер один, выпустивший свой первый двигатель. В конце 50-х годов прошлого столетия на P&WC была образована группа из 12 конструкторов для разработки собственного небольшого ГТД. Этим двигателем стал РТ6, которому было суждено стать самым популярным в своем классе. В 1960 году после завершения 50-часовых испытаний эксперты приняли первый канадский вертолетный двигатель мощностью 500 л.с., а 22 декабря 1963 года РТ6 был поставлен заказчику. Только спустя четверть века вертолетный бизнес начал приносить прибыль! В 1978 году компания P&WC разработала PW100. В этом же году она открыла сервисный центр в ближайшем Ст. Хьюберте (St. Hubert), Квебек. И именно с этого момента берет свое начало империя P&WC. В 1983 году начинается история знаменитого семейства PW200, первый двигатель был установлен на вертолет ММВ ВО105 LS-X.

Динамика развития компании почти утопическая: в 1981 году поставлен 20-тысячный двигатель, в 2000-м — 50-тысячный, в 2006-м — 60-тысячный (см. рисунок). Успех пришел к канадским двигателестроителям благодаря активным инвестициям в научные исследования и опытно-конструкторскую работу (НИОКР). P&WC постоянно занимает первое место среди канадских компаний, вкладывающих в аэрокосмическую отрасль. В среднем ее ежегодные инвестиции «в науку» составляют $400 млн. Начиная с 2006 года в течение 5 лет двигателестроитель вложит в НИОКР $1,5 млрд! Лонгуэй у канадцев по большей части ассоциируется с зимним отдыхом — елками, снежными пушками, оленями и стаями синиц — словом, с природой, а никак не с производством, поэтому вполне по-канадски — замаскировать промышленный центр под экологическое захолустье.

Продукция

Когда я поинтересовался у знакомого пилота, который несколько лет летает на вертолете с двигателями P&W, как себя ведут эти легендарные по надежности агрегаты, он ответил, что лично у него «никаких претензий к двигателям нет. Вероятность отказа настолько низкая, что вертолет летает с пассажирами ночью по приборам с одним двигателем. И это нормально». Его беспечность меня поразила. Так уж мы устроены — о двигателях вспоминаем лишь, когда они преподносят нам сюрпризы или когда приходится летать над водой или горами…

Модельный ряд P&WC впечатляет: турбовинтовые двигатели РТ6А и PW100; турбовальные — РТ6Т, РТ6В, РТ6С и PW200; турбовентиляторные — JT15D, PW300, PW500, PW600, вспомогательные силовые установки PW900, а также промышленные и судовые установки ST6 ST18/ST30. Конечно, здесь разговор в первую очередь идет о турбовальных (вертолетных) двигателях, однако необходимо заметить, что канадцам удалось добиться столь высоких характеристик и столь неожиданных «красок» для малых, вертолетных двигателей исключительно благодаря широкой диверсификации.

Рождение РТ6 неразрывно связано с первыми вертолетами: Hiller Ten99 (1961 год), Piasecki 16H (1962 год), Lockheed XH-51 (1961 год) и, наконец, первый двухдвигательный вертолет Kaman K-1125 (1963 год). Конструкция РТ6 проста: три осевые ступени и одна центробежная ступень компрессора, противоточная камера сгорания, одна охлаждаемая ступень турбины компрессора и ступень силовой турбины. В 1970 году появилась уникальная конфигурация — два двигателя, объединенные одним редуктором. Компактная силовая установка (мощностью 1800 л.с.) получила название «Твин-Пак» (Twin Pac). Это член семейства РТ6Т-3, которыми оснащаются хорошо продаваемые на рынке средние вертолеты. В конце 1960-х «Твин Пак» был выбран в качестве силовой установки для Bell 212. На сегодня компания P&WC поставила Bell около 4000 двигателей «Твин Пак». Несколько лет назад сборочный завод, открытый в 1993 году в городе Летбридже (Lethbridge), Альберта, и насчитывающий около 90 работающих, основной сборщик двигателей РТ6 и единственный, где осуществляется сборка и испытания серии РТ6 «Твин Пак», отметил знаменательное событие — поставку 5-тысячного турбовального двигателя РТ6 «Твин-Пак».

Высокая надежность РТ6 стала одной из причин выбора в качестве силовой установки преобразуемого ЛА ВА609, где двигатели РТ6С-67А работают во всем спектре режимов — от вертолетного (вертикальное положение) до самолетного (горизонтальное положение). Двигатели РТ6 эксплуатируются более 500 операторами в 96 странах. Наработка парка превысила 40 млн часов.

Когда в начале 1990-х появился спрос на легкие многофункциональные вертолеты, компания P&WC предложила PW200-ю серию, которая вобрала опыт легендарного семейства PT6, отличающегося особенной надежностью и экономичностью. Модульная конструкция — всего три вращающихся узла (одна ступень центробежного компрессора, противоточная камера сгорания, одна ступень турбины компрессора и ступень силовой турбины, объединенная коробка приводов и редуктор) делают его самым простым в своем классе, легкодоступным в эксплуатации без специального инструмента. Использование центробежного компрессора обусловлено сочетанием простой механической схемы с высокой надежностью (достигнутый уровень — менее одного выключения в полете на 40 000 часов налета — впечатляет). Высокая коррозионная стойкость. Электронная система управления с гидромеханической обратной связью. Активное использование перспективных технологий, новые материалы и покрытия обеспечивают повышение мощности и снижение расхода топлива наряду с низким уровнем выбросов. Совсем недавно, 25 ноября 2008 года, получен сертификат типа на новые модели семейства PW207D1 и PW207D2, предназначенные для оснащения Bell 429.

Сегодня двигатели PW200 доминируют на рынке легких двигательных вертолетов (около 70% поставок легких двухдвигательных вертолетов нового поколения), особенно в секторе правоохраны, скорой медицинской помощи и корпоративных перевозок. Более 800 вертолетов в 56 странах летают на двигателях PW200. С момента поставки первого двигателя в 1994 году общий налет превысил 2,8 млн часов. Но семейство не стоит на месте. На базе PW200 корпорация запустила программу двигателя нового поколения PW210, предназначенного для больших однодвигательных и средних двухдвигательных вертолетов. По словам разработчиков, у PW210 будут самые высокие характеристики в классе 1000 л.с. Конструкция: две центробежных ступени компрессора, противоточная малоэмиссионная камера сгорания, одна ступень турбины компрессора и две ступени силовой турбины, объединенная коробка приводов и редуктор и двухканальная электронная система управления типа FADEC. Двигатель вобрал последние достижения в материалах и компрессорных технологиях и алгоритмах управления. Перспективные технологии позволят реализовать новые ЛТХ в компактной и легкой конструкции. Благодаря увеличению мощности по сравнению с существующими двигателями на 10% при меньшем расходе топлива PW210 позволит существенно расширить границы применения вертолетов. Первая модель PW210S уже выбрана компанией Sikorsky для оснащения своего вертолета следующего поколения S-76D, предназначенного для корпоративных, оффшорных, медицинских, пассажирских линий и правительственных эксплуатантов. Сертификация двигателя запланирована на 2008 год.

*Диаметр

В России

Усилия, предпринимаемые в последние годы канадским производителем по выходу на российский рынок, начинают постепенно приобретать реальные очертания. P&WC принимает участие в двух российских вертолетных программах.

Первая — двигатель PW207K на базе семейства PW200, предназначенный для оснащения вертолета «Ансат» производства КВЗ, уже получил сертификат Транспорта Канады и российский АРМАК и летает на серийных вертолетах. Двигатель не имеет ограничений по ресурсу, лишь плановые работы по ТО и Р. Информация о техническом состоянии двигателя и его систем легко и просто контролируется и накапливается наземными электронными средствами. О программе PW207K мы уже рассказывали на страницах августовского номера «ВИ» в материале «Битва за сердце «Ансата». Возможность поэтапного лицензионного производства 207К в России зависит от реализации контракта на учебно-тренировочный вертолет «Ансат-У» для ВВС РФ.

Другая программа, в которой участвует P&WC, — это проект по созданию нового многофункционального вертолета Ми-38 PW127. За основу эксклюзивного вертолетного варианта 127/5 (предназначен для Ми-38) был взят турбовинтовой двигатель семейства PW100, наработавшего много миллионов часов. К конструктивным особенностям двигателя можно отнести трехвальную конструкцию, центробежную ступень компрессора низкого давления, центробежную ступень компрессора высокого давления и центробежную ступень турбины низкого давления (не зря же P&WC является «профессором номер один» в создании центробежных компрессоров). Редуктор турбовинтового двигателя был заменен прямым приводом. В качестве основного канала САУ двигателя используется цифровая электронная система типа FADEC, а резервного — гидромеханическая система. В результате получился новый турбовальный двигатель с начальным ресурсом 300 часов и взлетной мощностью 2500 л.с., на чрезвычайном режиме (30 мин.) — 2900 л.с. Для серийного вертолета двигатель будет доработан. Он получит новое обозначение — PW127TS, но главное отличие от предшественника (и это требование вертолетчиков) — мощность на чрезвычайном режиме (30 сек.) должна быть 3750 л.с.

Всего было изготовлено три двигателя 127/5, два установлено на опытный прототип вертолета, третий — резервный, находится в Канаде. Первый полет вертолета был успешно выполнен в конце 2003 года. В настоящее время продолжаются летные испытания с канадскими двигателями. На основании имеющейся информации по результатам первых полетов Ми-38 можно сказать, что двигатели обеспечили выполнение полетных заданий и достижение запланированных ЛТХ вертолета. В целом, разработчики вертолета удовлетворены тем, как себя ведут двигатели. Нужно сказать, что по результатам испытаний в составе вертолета двигателестроители вносят необходимые изменения в программное обеспечение системы управления двигателя, — словом, идет нормальный процесс доводки опытной техники.

У обеих программ — и «Ансат», и Ми-38 — есть хорошие шансы не только на российском, но и на мировом рынке вертолетов. Но из-за «двигательного непостоянства» программы продвигаются рывками, от случаю к случаю, особенно это характерно для Ми-38. Что касается перспектив производства PW207K и PW127TS в России, то такие планы существуют. И не только планы, а конкретные проекты. P&WC уже сотрудничает с российскими заводами по этим проектам, где «будущие» партнеры далеко продвинулись в технических и производственных вопросах. В вопросах бизнеса есть еще над чем поработать. Координатор российских проектов P&WC — старший вице-президент компании господин Роберт Розатти исколесил всю Россию вдоль и поперек в попытках прочно закрепиться на нашем рынке. В отличие от своего основного конкурента Turbomeca, которая занимается модернизацией (Ми-2 и Ка-26), в России компания P&WC выбрала стратегическую линию установки своих двигателей исключительно на новые, перспективные вертолеты. Канадцы ставят на долговременную перспективу. Новая стратегия P&WC в России кроме технической и финансовой помощи, которая, по некоторым оценкам, превысила $50 млн, нацелена подвигнуть российские банки к финансированию собственной авиационной промышленности.

Сервис. Несмотря на высокую конкуренцию среди вертолетных двигателестроителей, канадцам есть что предложить заказчикам. P&WC является лидером не только в разработке, производстве, но и в сопровождении эксплуатации вертолетных двигателей (в классе 500-2000 л.с.). Наряду с высокой надежностью и прекрасными характеристиками P&WC гарантирует заказчикам своевременную поставку и высокий уровень обслуживания двигателей. Продукция P&WC обеспечена поддержкой системы обслуживания, а также пакетом гарантий. Производитель гарантирует (!) безопасность полетов, организует обучение, предоставляет инструменты и оснастку, пособия и руководства, проводит анализ изменения рабочих параметров и помогает в поиске и предотвращении причин отказов двигателей. Сеть сервисных центров, осуществляющих обучение и круглосуточное сопровождение эксплуатации заказчиков, охватила весь мир: Ст. Хьюберт (Канада), Брисбейн (Австралия), Сингапур (ЮВА), Берлин (Европа, Ближний Восток и Африка). В течение нескольких лет P&WC занимает первую строчку в опросах, опережая таких китов двигателестроения, как Rolls-Royce, Turbomeca, General Electric.

Сегодня P&WC — бесспорный лидер всей отрасли двигателестроения. Из произведенных 60 000 двигателей более 40 000 успешно эксплуатируются 9000 операторами всего мира. Только за последние 10 лет компания сертифицировала более 50 двигателей, в том числе существующих семейств и первые двигатели нового поколения PW600. В течение трех лет должны появиться еще более 20 двигателей. На P&WC работают более 10 000 человек. Головное предприятие (завод № 1) находится в Лонгуэй, сервисный центр (завод № 5) — в Ст. Хьюберте, техническое обслуживание (завод № 11) — в Лонгуэй, конструкторское бюро (завод № 21) и вспомогательное производство (завод № 22) — в Миссиссауга, наконец, комплексное компьютерное проектирование (завод № 41) — в Галифаксе.

Как говорят канадцы, в Монреале нужно жить, а не работать. Хотя то же самое говорят о Торонто и Ванкувере. Канадцы ценят городской комфорт, экологию, превращая свою среду обитания в настоящие заповедники, но это не мешает им развивать промышленное производство и поддерживать столь высокий уровень надежности и качества, что конкурентам становится не до смеха.