История создания авиационного двигателя SaM146

рейтинг: +5+x

07 Nov 2017 12:37 Сегодня авиадвигатель SaM146 - это единственный национальный продукт, созданный в новой России, который спроектирован и сделан по нормам европейского агентства авиационной безопасности (EASA) и имеет право продаваться и эксплуатироваться в любой стране мира.

Этот проект НПО "Сатурна" дал один из самых сильных импульсов к развитию производства и, в то же время, стал проверкой тех знаний и технологий, которые наработали рыбинские моторостроители в ХХ веке.

Среди архивных документов 1999 года хранится один из первых приказов об организации работ "в рамках разворачиваемой на предприятии программы сотрудничества с фирмой Snecma, сегодня Safran Aircraft Engines (Франция), от которой "получено предложение и техническое задание на разработку, производство и поставку системы привода акустического стенда для исследований вентиляторов CFM56. …Успешная реализация проекта позволит расширить сотрудничество с одной из ведущих двигателестроительных фирм и укрепить позиции нашего предприятия", - сказано в приказе генерального директора Ю. В. Ласточкина от 18 февраля 1999 года (РФ ГАЯО. Ф. Р-1455, оп. 6, д. 160, л. 107). В январе 2000 года во Францию, в местечко Виллярош, где располагаются предприятия компании Safran Aircraft Engines, "с целью рассмотрения технической документации, результатов прочностных поверочных динамических расчетов, а также обсуждения плана работ по утвержденной программе", были впервые командированы специалисты ОАО "РМ".

Как собирают двигатели для самолетов

В феврале 2000 года на предприятии началась работа, связанная с необходимостью сертификации производства Авиарегистром МАК. "По результатам обследования Авиарегистром МАК сделан вывод, что система качества ОАО "РМ" не адаптирована к изготовлению деталей для инофирм", - записано в приказе директора № 34 от 28 февраля 2000 года. И тот же приказ предписывает начальникам служб "провести анализ стандартов предприятия и рабочих инструкций применительно к данным проектам и представить в УКСС". Так начинался внутренний аудит компании, связанный с большим и важным проектом.

В августе 2000 года на рыбинском предприятии был размещен заказ-наряд компании Snecma на изготовление лопаток. Это был "пробный шар", который снова заставил рыбинцев совершенствовать производственную базу. В частности, для нужд этого производства силами ОПТП были доработаны и введены в эксплуатацию станки модели ЭХЛ-100 и ЭХС-10БМ, которые также способствовали увеличению серийности изделия "36", поскольку были способны обеспечить обработку профильной части лопаток в размер чертежа без использования ручных слесарно-полировальных операций (РФ ГАЯО. Ф. Р-1455, оп. 6, д. 200, л. 245). В апреле 2001 года компания Snecma разместила на рыбинском заводе заказ-наряд на изготовление деталей типа "тобогган" для авиационного двигателя CFM56 (РФ ГАЯО. Ф. Р-1455, оп. 6, д. 200, л. 162).

"Потом появился пробный проект с красивым названием "Маэстро", над которым много трудились С. П. Кузнецов, А. Л. Михайлов и другие, - вспоминает заместитель генерального конструктора-главный конструктор проекта SaM146 Конюхов Георгий Михайлович. - Это была уже проба наших возможностей как проектантов. Обеим компаниям, особенно ОАО "НПО "Сатурн", был необходим коммерческий продукт, который был бы хорошо воспринят на международном рынке. И когда зашел разговор со стороны КБ Сухого о том, что им как разработчикам нового регионального самолета необходим двигатель соответствующего уровня, появилось встречное движение Snecma, у которой уже был в доводке газогенератор нужной размерности" (Конюхов Г. М. В каждом КБ свои традиции / Сатурн 2014. Связь поколений. Конструкторская школа. Рыбинск, 2014. С. 242).

В Обнинске начинается серийное производство звукопоглощающих конструкций для силовой установки SаM146

В сентябре 2002 года были завершены работы по получению сертификатов и лицензий на право производства и ремонта авиационной техники и комплектующих изделий к ним: свидетельство об одобрении производства от Авиарегистра МАК; сертификат соответствия от ГСГА; сертификат ремонтной организации; сертификат соответствия системы качества требованиям стандартов ИСО 9001 и AS9000; лицензия от Российского авиационно- космического агентства на разработку, производство, ремонт авиационной техники (РФ ГАЯО. Ф. Р-1455, оп. 6, д. 312, л. 74).

В апреле 2003 года АХК "Сухой", Snecma Moteurs и НПО "Сатурн" подписали трехстороннее соглашение об установке SaM146 на пассажирский самолет RRJ, и в конце года началось государственное финансирование программы по разработке двигателя.

За прошедшие годы немало написано о том, какая большая подготовительная работа по SaM146 была проведена технологическими и производственными службами ОАО "НПО "Сатурн". С французской стороной были согласованы техпроцессы и определен перечень оборудования, разработаны сетевые графики изготовления длинноцикловых деталей. Большая группа специалистов "Сатурна" познакомилась с организацией техпроцессов на заводах Snecma Moteurs. Руководство ОАО "НПО "Сатурн" приняло решение о развитии экспериментально- исследовательской базы и создании уникального открытого стенда.

FAA сертифицировал двигатель PW1400G-JM для самолета МС-21

Этот испытательный стенд появился к началу 2004 года, когда на "Сатурне" были созданы первые опытные образцы основных элементов двигателя - вентилятора, подпорных ступеней компрессора и турбины низкого давления, которые были спроектированы по самым современным требованиям. Как рассказал заместитель генерального конструктора ПАО "ОДК-Сатурн" по испытаниям Р. В. Любимов, "на рубеже 2004- 2005 годов в НИЦ ЦИАМ рыбинские моторостроители уже проводили испытания прототипа вентиляторной ступени. Нельзя не вспомнить проект "Бурлак", который помог нам в этом плане. Он стал полигоном для тех новых конструкторских решений, которые сейчас и позволяют SaM146 достигать высоких эксплуатационных показателей по тяге и по расходу топлива, привлекая потенциальных заказчиков" (Любимов Р. В. Испытательный стенд - устройство не менее сложное, чем двигатель / Сатурн 2014. Связь поколений. Конструкторская школа. Рыбинск, 2014. С. 261).

В мае 2005 года был завершен выпуск проектно-конструкторской документации на двигатель, она была передана в производство. В сентябре 2005 года с целью поставки деталей для компании Snecma НПО "Сатурн" выдержало сертификационный аудит производственного процесса комиссией Авиационного регистра МАК, и предприятию выдали разрешение на производство новых деталей для двигателя CFM56. Вместе с этим на заводе полным ходом шли работы по сертификации производства SaM146. В январе 2006 года были подписаны первые соглашения с компанией Snecma на поставку газогенератора и других компонентов первого двигателя (FETT), а также сборочной оснастки. В следующем месяце первый газогенератор был доставлен в Рыбинск и начались работы по реализации тест-плана. Сборка первого двигателя SaM146 проходила с апреля по июнь 2006 года, после чего он был доставлен на закрытый испытательный стенд.

С момента заключения соглашения о сотрудничестве с фирмой Snecma до появления первых образцов основных деталей прошло всего около 3-ех лет.

Подготовка к серийному производству двигателя SaM146 повлекла за собой совершенствование испытательного комплекса рыбинского предприятия. Сегодня он состоит из трех закрытых и одного открытого стенда. Приемочные испытания модернизированного испытательного бокса № 26 завершились в мае 2006 года, в их процессе была проверена надежность нового адаптера и новой системы динамических измерений, подтверждена работоспособность специальной системы FADEC, системы сбора данных PRODAS и DDS и новой системы IRF в интеграции с системами бокса № 26.

Современные российские лайнеры покоряют небо Европы

В марте 2007 года состоялся ввод в эксплуатацию открытого испытательного стенда* общей площадью 60 000 м² в Полуеве, недалеко от Рыбинска, не имеющего аналогов в России и в Европе.

Финальным этапом в создании испытательной базы для SaM146 стал пуск закрытых испытательных стендов № 27 и 28 в сентябре 2007 года. Стенды были созданы в сотрудничестве с MDS Aero Support Corporation (Канада) и LMS (Бельгия) для проведения широкого спектра сертификационных и приемосдаточных испытаний двигателя SaM146. Техническое и программное обеспечение стендов соответствует самым высоким мировым стандартам. Наличие электронной системы контроля подачи топлива, смазки, воздуха, электропитания, блока контроля электронной системы управления двигателем (FADEC) позволили максимально оптимизировать процесс испытаний.

Запуск первого официального демонстратора состоялся на испытательном стенде 9 июля 2006 года. Затем моторостроители изготовили 8 сертификационных двигателей и провели 26 их переборок. Большую часть испытаний SaM146 - 24 из 26 - проводили в Рыбинске. Это была грандиозная задача, которую рыбинцы успешно выполнили. Руководителем открытого испытательного стенда в период проведения сертификационных испытаний двигателя SaM146 был Михаил Данилюк. Начальником группы динамических исследований был Петр Кальнет. Сегодня сопровождением испытаний SaM146 руководит Алексей Веретенников.

"Среди сертификационных испытаний самые эффектные - это заброс на вход двигателя посторонних предметов, таких как пластины льда массой до 300 граммов, - рассказал заместитель генерального конструктора по испытаниям Роман Любимов. - Это делается для того, чтобы проверить устойчивость двигателя при работе на высоте в условиях обледенения, когда аналогичная масса льда может попасть при сходе с воздухозаборника. Также мы проводили испытания на заброс крупного града диаметром до 50 миллиметров, средней стайной птицы весом 700 граммов, которые вбрасывали в двигатель с помощью специальных пушек, чтобы имитировать скорость полета самолета. Также были испытания в условиях шквального града, когда мелкий град диаметром порядка 15 миллиметров и массой около 120 кг в течение 30 секунд вбрасывался в работающий двигатель. Ведь когда самолет проходит грозовое облако, двигатель не просто должен выдержать стресс, - он должен полностью сохранить свою работоспособность и все важнейшие эксплуатационные параметры.

Для МС-21 Авиастар внедряет новый станок зеркального фрезерования

Заключительными испытаниями, которыми мы в мае 2010 года завершали сертификацию SaM146, были испытания на удержание лопатки вентилятора, когда лопатка принудительно обрывалась на взлетном движении работы двигателя. Самым технически сложным моментом был обрыв лопатки массой порядка 3,5 килограмма. Обрыв мы совершали с помощью радиоуправляемого дистанционного подрыва. В прежние годы, чтобы сымитировать такую ситуацию, лопатку подпиливали. Сейчас есть другие технологии: в основание лопатки закладывается взрывчатое вещество. И потом осуществляется дистанционный подрыв посредством электродетонатора через вращающийся трансформатор. Здесь нам свой опыт продемонстрировали французские специалисты. Все произошло так, как нужно, и все это было засвидетельствовано с помощью специальной скоростной видеосъемки, что с точки зрения доказательной документации, предназначенной для европейских авиационных властей, было неоспоримым фактом положительного результата испытаний. Таким образом, испытания подтвердили очень высокие показатели совершенства тех технологий проектирования, расчетов, которые провели наши конструктора в сотрудничестве с конструкторами предприятия "Снекма". Отмечу, что модулям и деталям, которые проектировали в Рыбинске, досталось больше всего испытаний, поскольку эти элементы двигателя, подвержены всем вышеперечисленным негативным воздействиям и значительной нагрузке".

Согласно приказу генерального директора от 08.06.2009 года № 349, был сформирован план потребностей в материалах, заготовках и ПКИ для изготовления ДСЕ SaM146. Был согласован график обеспечения материалами, заготовками и ПКИ серийных двигателей SaM146, начиная с 2009 года. Поскольку детали имели разные циклы обработки, материалы и заготовки заказывали заранее. Производство потребовало внедрения новых спецпроцессов, таких как напыление, покрытие RTV, газоциркулярное покрытие и многое другое. Это потребовало тотального обучения производственных рабочих, мастеров и технологов. Соответственно, появились новшества и в процедурах контроля, и в оформлении документации.

Впервые сотрудники рыбинского предприятия столкнулись с необходимостью оформления ОКПИ - отчета контроля первого изделия. Это была довольно сложная процедура, требовавшая оформления пакета документов, состоявшего из шести разделов (форм). Объем этого пакета документов для некоторых ДСЕ составлял более ста листов.

На разработку авиадвигателя ПД-35 отводится 10 лет и 180 млрд рублей

В целом, по мнению Алексея Николаевича Рошонэ, занимавшего тогда должность заместителя директора производства по SaM146, двигатель научил и продолжает учить сотрудников предприятия более качественному изготовлению деталей, бережливому отношению к произведенным деталям. В процессе производства SaM146 были задействованы практически все цеха и корпуса предприятия, особенно цеха № 2, 5, 32, 34, 49. В производственных подразделениях были внедрены новые принципы организации работы. В каждом цехе было сформировано техбюро, которое занималось только деталями SaM146. Был определен перечень оборудования, который использовался для SaM146, и назначены производственные рабочие, которые стали трудиться на этих станках. Составлены положения по мотивированию труда рабочих, занимавшихся особо ответственными деталями. За качественное их изготовление было предусмотрено дополнительное материальное поощрение.

На 53 определяющие детали были введены так называемые Wip-таблицы. Это инструмент, который позволял планировать запуск в производство, ежедневно отслеживать продвижение деталей по технологическому циклу, видеть, где в данный момент находится деталь, насколько она отстает от графика или опережает его, дает возможность компенсировать это отставание. Кстати, всего со всеми комплектующими в состав двигателя SaM146 входит около 1600 деталей.

В дирекции производства НПО "Сатурн" была создана группа менеджмента, ведущие инженеры которой и сейчас отвечают за определенные модули двигателя. Они тесно взаимодействуют с цехами, помогают в решении возникающих вопросов по производству, по кооперации между производственными подразделениями, по уточнению конфигурации, отслеживанию деталей, оформлению документов. Если есть необходимость - они помогают связаться с компанией Snecma, помогают решить проблемы производства и в целом способствуют тому, чтобы все цеха могли качественно и в срок выполнить свои задачи. Сейчас за этот процесс на заводе отвечает начальник производства SaM146 Сергей Александрович Шенчуков.

Двигатель ПД-14 - предвестник возрождения отечественного гражданского авиастроения

Одной из главных особенностей в создании двигателя SaM146 явилось тесное сотрудничество с иностранным партнером, которого не было даже при освоении мотора BMW-VI (М-17) - в том числе и непосредственно в производственном процессе. На территории предприятия к 2009 году были созданы три "Плато" (в переводе с французского - площадка). Специалисты группы логистики французской стороны ("Плато" № 3) совместно с инженерами НПО "Сатурн" стали отслеживать в производстве критичные детали, которые являются особо ответственными. Также общими усилиями были внедрены ЛИН-технологии, в частности, бережливая технология, которая позволяет без вложения больших средств увеличить производительность труда и объем выпускаемой продукции. При необходимости для решения технических и производственных вопросов проводятся телеконференции с ведущими специалистами компании Snecma. Перед внедрением двигателя в серийное производство ежедневно такие конференции проводились директором производства НПО "Сатурн" Леонидом Васильевичем Филоненко и директором производства фирмы Snecma Жаном-Полем Луи.

23 июня 2010 года в городе Кельне (Германия), в штаб-квартире Европейского агентства по авиационной безопасности, состоялась церемония вручения сертификата типа на двигатель SaM146, а 13 августа того же года был получен сертификат типа Авиационного регистра МАК. Сертификация двигателя по европейским и российским стандартам позволила использовать SaM146 на самолетах, эксплуатирующихся в России, СНГ и странах Европейского союза.

Создание и сертификация собственной испытательной базы современного уровня обеспечили проведение сертификационных испытаний двигателей по требованиям европейских и американских стандартов, а получение международных сертификатов - беспрепятственное продвижение российских двигателей и самолетов на мировой рынок.

Так впервые в истории отечественной авиации решение об установке двигателя SaM146 разработки НПО "Сатурн" совместно с французской компанией Snecma на российский региональный самолет АХК "Сухой" RRJ (ныне SSJ100) сделало российское предприятие полноправным участником беспрецедентного международного проекта. Двигатель SaM146 стал для ОАО "НПО "Сатурн" входным билетом на международный рынок.

"ТВЭЛ" разработал технологию повышающую эффективность работы авиационных газовых турбин

24 августа 2010 года состоялась отгрузка первого серийного двигателя SaM146. На церемонии отгрузки Виктор Анатольевич Поляков, занимавший в то время должность директора производства, поблагодарил всех участников проекта за отличную работу: "Сегодня знаменательное событие в истории "Сатурна". Серийный двигатель совместного производства НПО "Сатурн" и "Снекмы", сертифицированный и по европейским, и по российским нормам и требованиям летной годности отгружается для сборки и начала полетов первого серийного самолета. Я хотел бы поблагодарить весь коллектив компании, приложивший массу трудов, чтобы этот первый серийный двигатель состоялся. Я хотел бы поблагодарить коллег со "Снекмы". Это был равнозначный, равноценный труд. Спасибо огромное всем вам! И чистого неба нашему двигателю!" (Корпоративный ежемесячник "Сатурн". Рыбинск, 2010. № 8. С. 2-3).

Сегодня рыбинские авиаконструкторы трудятся над совершенствованием двигателя с применением новых технологий и материалов, в том числе композиционных, которые обеспечат долголетие разработанной конструкции и новые качественные особенности. У турбовентиляторных двигателей, к классу которых относится SaM146, большое будущее, и конструкторские разработки в этой теме идут во многих направлениях. Что касается производства, то поставки силовой установки SaM146 и послепродажного обслуживания осуществляет компания PowerJet, совместное предприятие (50/50) Safran Air - craft Engines (Safran Group, Франция) и ПАО "ОДК-Сатурн".

История партнерства Safran и ПАО "ОДК-Сатурн" насчитывает двадцать лет. Суммарная наработка парка российско- французских силовых установок SaM146, устанавливаемых на пассажирские самолеты "Сухой Суперджет 100" (SSJ100), в июне 2017 года составила более 620 тысяч летных часов. Двигатель успешно эксплуатируется как целым рядом российских авиакомпаний, так и за рубежом. Самыми крупными зарубежными эксплуатантами являются мексиканская авиакомпания Interjet и ирландская CityJet.

Двигатель SaM146 отработал 100 тысяч циклов на мексиканских SSJ100

Сегодня поставлено свыше трехсот двигателей SaM146, около двухсот находятся в эксплуатации. В 2016 году было произведено и реализовано 48 двигателей. Производственный план на 2017 год предполагает поставку в АО "Гражданские самолеты Сухого" ("ГСС", входит в ОАК) 72 силовых установок.

Максимальная наработка в часах зафиксирована у одного из двигателей авиакомпании "Якутия" - она составляет более 7800 летных часов. Максимальная наработка в циклах - у двигателя, эксплуатирующегося в Interjet, - более 6400 летных циклов. Показатель двигателя по надежности вылета по расписанию составляет 99,9 %. Такой результат достигается, в том числе, благодаря специальному проектированию лопаток вентилятора, переднего конуса и всей проточной части, что обеспечивает высокую степень защиты и устойчивости к попаданию посторонних предметов. В целом эксплуатационные показатели SaM146 находятся на уровне, превышающем среднестатистический для этого класса двигателей.

SaM146 доказал свою высокую надежность в ходе эксплуатации в Мексике в условиях высокогорья и при экстремально низких температурах Якутии.

С целью создания отвечающей мировым требованиям системы поддержки заказчика созданы два центра распространения запчастей SaM146 - в подмосковном Лыткарине и во французском Вилляроше. Подобная локализация складов позволяет доставлять запчасти в течение суток практически в любую точку мира. Здесь также функционируют два учебных центра для обучения технического персонала авиакомпаний. Созданы круглосуточный центр поддержки заказчиков, web-портал.

Самый крупный склад запчастей для самолета Сухой Суперджет 100

На сегодняшний день созданы и сертифицированы по российским и европейским нормам четыре модификации двигателя SaM146: 1S17 и 1S18 для моторизации самолетов SSJ100-95B, SSJ100-95LR и SSJ100-B100 соответственно, а также 1S17С и 1S18С для моторизации различных VIP-версий SSJ100 (корпоративных и правительственных).

*Предназначен для испытаний авиационных двигателей с диапазоном тяги до 23 тонн. Основное назначение стенда - весь спектр специальных, инженерных и сертификационных испытаний, включая акустические, которые представляют собой отдельный и самый наукоемкий вид испытаний. Стенд обеспечивает проведение ряда испытаний при боковом ветре, на обрыв лопаток, на обледенение, попадание воды, града, птиц. Наличие необходимого оборудования позволяет осуществлять проверку акустических параметров, контролировать эмиссию газов, проводить длительные и циклические испытания. Это позволяет "Сатурну" предоставлять интеллектуальные услуги по сертификационным испытаниям двигателей другим предприятиям. Среди прочих, на этом испытательном стенде в 2014 году в качестве коммерческого проекта были проведены работы по сертификационным испытаниям двигателя "Сильверкрест" (Safran Aircraft Engines).

Устройство испытательного стенда во многом сложнее двигателя, неслучайно стоимость испытательного стенда в несколько раз выше стоимости мотора. Это связано с использованием современных программно- аппаратных комплексов, усовершенствовавших возможности исследований двигателя за последние 10-15 лет. И, тем не менее, без понимания физических процессов того, что происходит в двигателе и на стендовом оборудовании, невозможно успешно проводить испытания. Поэтому, несмотря на то, что сейчас специалисты обладают автоматизированной системой контроля, управления техпроцессом, это нисколько не приуменьшает их личный вклад в проведение испытаний.

Источник: https://www.aviaport.ru/digest/2017/11/07/495629.html

(опубликовано: OldStrannik)

Если вам понравилась статья, не забудьте поставить "+"

рейтинг: +5+x

Facebook vk16.png twitter_icon.png livejournal.gif mailru-share-16.png ok-logo.png

fancy-divider.gif
  • 02 Nov 2017 16:22 ФГУП "ЦАГИ" продолжает ресурсные исследования авиалайнера SSJ100 - Специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ Институт имени Н.Е. Жуковского ) завершили очередной этап ресурсных испытаний модифицированной створки основной опоры шасси авиалайнера SSJ100. Заказчик работ - АО Гражданские самолеты Сухого ....… (+5)
  • 13 Nov 2017 10:39 Sukhoi Business Jet — в перспективе бортовой трап и беспосадочный полёт на 7000 км - Источник Статья предоставлена АО «Гражданские самолёты Сухого» В начале февраля 2017 года международная компания по добыче и переработке природных ресурсов – корпорация Казахмыс, базирующаяся в Казахстане, начала эксплуатацию самолёта Sukhoi Business Jet — SSJ100 в бизнес-модификации. По желанию...… (+7)
  • 18 Nov 2017 09:24 В ГСС определятся с созданием новой версии SSJ 100 в начале 2018 года - Источник Российский производитель Гражданские самолеты Сухого (ГСС) в первом квартале 2018 г. должен определится с тем, будет он начинать работу сначала над укороченной (на 75 кресел) или же удлиненной версией самолета Sukhoi Superjet 100 (SSJ 100). Об этом рассказал президент ГСС Александр Рубцов...… (+5)
fancy-divider.gif

Случайные статьи

  • Взлетел 95115 - В Комсомольске на Амуре поднялся в воздух очередной самолёт Сухой Суперджет 100. Данный борт имеет серийный номер 95115 и регистрацию RA-89072, а предназначен для авиакомпании...… (+9)

Использование материалов сайта разрешается только при условии размещения ссылки на superjet100.info

Пока не указано иное, содержимое этой страницы распространяется по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License