Наложенные на зарубежных партнеров санкции и последовавший за этим отказ американской компании Hexcel и японской Toray Industries поставлять исходные материалы для производства композитного ？черного крыла？ заставляют ускорить работы по созданию отечественных аналогов используемых связующих и углеродной нити, сообщили ？ВПК？ в аппарате вице-премьера Юрия Борисова.
Этот ？аврал？ потребует дополнительных бюджетных расходов в 2,7 миллиарда рублей. Ранее, напомним, возникла проблема с выполнением контрактов по поставке двигателей ？Пратт-Уитни？ PW1000G, которыми наряду с российскими ПД-14 лайнер мог комплектоваться по требованию заказчика. Пермский двигатель получил сертификат типа осенью прошлого года.
Выбор проекта основного современного российского авиалайнера был трудным, а выход в финал МС-21, предложенного корпорацией ？Иркут？, не всем казался правильным. Тем не менее ？Магистральный лайнер XXI века？ дал серьезный толчок созданию современных двигателей, композитных технологий и других направлений, где российский авиапром серьезно отставал. В том, почему выбор сделан именно в пользу МС-21 и что он уже дал российской авиации, ？Военно-промышленному курьеру？ помог разобраться генеральный директор научно-методического центра ？Норма？ Василий Подколзин, доктор технических наук, в недавнее время один из руководителей Национального института авиационных технологий (НИАТ).
– Василий Григорьевич, что должен включать полный цикл создания композитного, так называемого черного крыла? Что у нас есть, чего нет?
“ В ？Руслане？ композиты составляли порядка пяти процентов от веса конструкции, в Ан-70 планировалось уже 56 процентов ” – Прежде чем что-то производить, нужно иметь научно-технический задел по данному направлению. Проблема заключалась в том, что идею создания самолета с композитным крылом большого удлинения одобрили и приняли, а отечественные наработки по этой тематике уже невозможно использовать, они попросту устарели. Новых не было из-за того, что в 90-е авиационные наука и производство все силы тратили на то, чтобы просто выжить. И по многим направлениям мы отстали – не безнадежно, но существенно. Потому было принято решение воспользоваться наиболее передовыми технологиями, на тот момент имевшимися в мире. Надо отдать должное и нашим разработчикам, хотя мы и не имели опыта производства композитных изделий такого размера, как самолетное крыло, но обладаем множеством ноу-хау, в других странах пока не освоенных. К созданию отечественного ？черного крыла？ подошли со всей серьезностью: в составе ОАК сформировалась компания ？АэроКомпозит？, занимающаяся научными и технологическими разработками, и входящие в нее производственные комплексы в Казани и Ульяновске. Соответственно проводился анализ мировых достижений в области полимерных композитных материалов (ПКМ), закупалось передовое оборудование – как импортное, так и производства отечественного ОПК. Надо сказать, что вначале шли длительные дискуссии – какое крыло делать, и многие настаивали на том, что металлическое привычнее, а потому проще. Но к счастью, победила точка зрения, что надо смотреть вперед.
Технология отрабатывалась тяжело. Прежде всего надо было обучить кадры – композитные технологии ошибок не прощают, а брак слишком дорого обходится. Задача не в том, чтобы просто сделать несколько штучных изделий – необходимо обеспечить поточное производство с качеством и надежностью, требующимися для авиастроения. Безусловно, у нас должно быть производство и углеродного сырья, и полимеров, и станков для укладки основы, и множество другого необходимого оборудования. Вопрос о создании всех составляющих ставился изначально, и в планах было к 2025 году довести локализацию производства изделий из ПКМ для МС-21 до 97 процентов. Из-за введенных санкций работы в этом направлении придется ускорить, и задержка, как сообщил глава Ростеха Сергей Чемезов, составит всего один год.
Введенные санкции вначале на поставку двигателей, теперь на компоненты ？черного крыла？ – это ведь и конкурентная борьба. МС-21 только первая ласточка, потом на его базе появятся самолеты других размерностей, а это же рынок: если купят машину у нас, то не купят у них.
Фото: Алексей Песков – Почему сразу не стали опираться исключительно на отечественное производство? Чтобы обойтись без сюрпризов.
– Вариант ？делаем черное крыло？ не все приняли однозначно, шли острые дискуссии. И важно было доказать, что самолет с композитным крылом будет летать и при этом показывать более высокие характеристики, чем традиционные конструкции. И решение проблемы с опорой на импортные поставки, но с обладанием всеми правами на производство было абсолютно осознанным. Уже третий самолет приступает к заводским сертификационным испытаниям, а это говорит о том, что решение оказалось верным. Да, путь был рискованным, но оправданным. Надо понимать, что импортные закупки для производства первых машин, которые сейчас проходят испытания, делались и для того, чтобы быстрее подтянуть в этом направлении наш технологический уровень до мирового. А проблем с освоением технологии в первые два года было очень много. Не скажу, что все они решены, но сейчас ситуация куда лучше. В крыле, помимо композитов, есть и титановые детали, требующие очень высокой точности обработки. Все это свести в единую конструкцию очень непросто.
– Когда возникли проблемы с импортными поставками для композитов, вспомнили – ЦАГИ разрабатывал свой вариант крыла в металле, и шли разговоры, что, может быть, временно, пока не выйдем на собственные композитные технологии, делать самолет в такой конфигурации. Или, как уже упоминалось, это прошлый век?
– Если вести речь о старых технологиях изготовления металлического крыла, да, это вчерашний день и нет смысла подобным заниматься. Но технологии создания металлических конструкций тоже ведь постоянно развиваются. Поэтому сейчас появилась возможность делать более тонкие, но качественные обшивки, более прочные силовые конструкции при малом весе. И современные металлы могут вполне конкурировать с композитами. Да и вопрос или-или стоять не должен. Речь сейчас может идти исключительно о соотношении тех и других элементов в конструкции самолета. Металлическое крыло еще может сказать свое веское слово, и тут я абсолютно солидарен со специалистами ЦАГИ – надо работать в этом направлении. Ведь самолеты с композитными крыльями требуют для эксплуатации исключительно качественные аэродромы, а страна у нас огромная, и в Сибири, в Арктической зоне мы просто не в состоянии построить идеальные взлетные полосы, это дорого. Выход в создании летательных аппаратов гибридных конструкций.
– Что удобнее с точки зрения ремонтопригодности – композитные конструкции или металлические?
– Однозначно металлические, тем более что здесь накоплен огромный опыт еще со времен Великой Отечественной. Живучесть металлического самолета выше.
Мы совсем другая страна: одно дело – летать в Египет или Дюссельдорф, когда композитное крыло будет работать нормально долгие годы, и совсем другое – условия в нашей глубинке. Вспомним случай, как Ту-154 аварийно сел на бетонку заброшенного аэродрома в дотоле мало кому известной Ижме. И не только сел, но потом смог взлететь с этой полосы. В немалой степени благодаря тому, что на Ту-154 все металлическое.
– У вас нет ощущения, что широкое использование композитов в конструкциях самолетов, повышение их ？пластмассовости？ укладывается в мировую тенденцию одноразовых вещей, когда выгоднее не ремонтировать деталь, а заменять либо целый узел, либо изделие целиком?
– Когда мы работали над самолетом Ан-124 ？Руслан？, уже тогда композиты составляли порядка пяти процентов от веса конструкции, а к Ан-70 планировалось уже 56 процентов. То есть выбор – использовать в том или ином элементе самолета металл или композит – остается за главным конструктором машины и он делает этот выбор исходя из условий эксплуатации самолета и других требований технического задания. Его задача – чтобы созданный летательный аппарат конструктивно обеспечивал тот ресурс, на который рассчитан. И тут нет смысла гоняться за мировой модой.
– На ваш взгляд, то, что в самолетах сейчас растет процент применяемых композитов, не ударит по авиационной металлургии, не случится ли в этом направлении технологического отставания? И нет ли некоего лоббирования со стороны ？химиков？ или ？металлургов？ – мол, берите наше?
– Конкуренция всегда была и будет. И тут на выбор, помимо веса, прочности, надежности создаваемой конструкции, влияют стоимость оснастки и материалов, трудоемкость создания и так далее. Потому в голове главного или генерального авиационного конструктора вслед за основной идеей, каким должен быть будущий самолет, начинают обдумываться возможности воплощения. Характерен опыт создания того же Ан-124. У этого самолета панели крыла имели длину более 28 метров, и чтобы проводить их гальваническую обработку, пришлось создать ванну для электролита размером с плавательный бассейн. Так что и с металлом проблемы возникают. Конечно, лица, принимающие решения на высшем уровне, должны руководствоваться и тем, какие отрасли народного хозяйства окажутся загруженными. В МС-21 мы имеем композитные крылья, но металлический фюзеляж, хотя скорее всего такой баланс получился вовсе не из-за требований металлургов. Думаю, испытания пройдут успешно и новый самолет получит и российский, и европейский сертификат.
– Можно сказать, что технологический задел, полученный при создании ？черного крыла？ для МС-21, будет успешно использоваться другими КБ для создания и гражданской, и военной авиатехники?
– Безусловно. Технология освоена, и когда возникнет необходимость создания подобных композитных конструкций для других моделей воздушных судов, есть где разместить заказы. Не придется обращаться к зарубежным производителям. Это, как вы понимаете, для заказов Министерства обороны момент определяющий. И говоря о перспективах МС-21, не будем забывать, что его создание позволило вывести на мировой уровень очень высокотехнологичный сегмент нашей оборонной промышленности.
Беседовал Алексей Песков
Опубликовано в выпуске № 9 (772) за 12 марта 2019 года