Авиационное двигателестроение РФ

Проведем оценку работы, которая ведётся в настоящее время в различных подотраслях моторостроения. Начнём с авиационного двигателестроения (военного и гражданского). Прошло более ста лет с момента зарождения авиации. За это время авиация и авиадвигателестроение стали сосредоточением наивысших достижений человечества в науке, технике и производстве. Прогресс авиации определяется в первую очередь достижениями в двигателестроении. Конструкторы авиационных двигателей должны решать проблемы сочетания экономичности и надёжности, экологических ограничений, повышения КПД, рабочих температур газа перед турбиной, параметров газодинамического совершенства рабочих процессов в компрессорах и турбинах, степени объёмной теплонапряжённости, эффективности систем охлаждения. Успех двигателестроения базируется на передовых достижениях технологии, материаловедения, физики, химии, а также на комплексной организации всех стадий научно-технических разработок, проектирования, производства, эксплуатации [4; 5].

Неотъемлемой частью создания двигателя являются его испытания. Особое внимание уделяется испытаниям с имитацией высотно-скоростных условий полёта на уникальных стендах Научно-исследовательского центра ФГУП «Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова».

Это крупнейший в Европе центр с уникальным оборудованием, на котором проводятся испытания в области высот от 0 до 27 км. В настоящее время специалистами института разработан ряд прогрессивных технологий сертификационных испытаний, а также создана концепция перспективных авиационных двухконтурных двигателей сложного термодинамического [4; 6]. Ведутся работы по созданию двигателей для самолётов и вертолётов гражданской авиации нового поколения. Институт имеет сложившиеся отношения с мировыми научно-исследовательскими центрами, эффективно взаимодействует с партнёрами из СНГ, организует международные конференции и семинары.

Развитие научных центров в области двигателестроение подталкивает необходимость дальнейшего развития отечественной гражданской и военной авиации. Авиационный парк гражданской авиации РФ динамично развивался последние 10 лет и продолжает расти. Этому способствовали государственные программы развития, субсидирования, наличие перспективных идей, интерес к области воздушных перевозок. Но в то же время, налицо и ограниченный эффект для российского самолёто- и двигателестроения. Это можно объяснить невозможностью быстрого возврата на необходимые мощности выпуска продукции. Для развития отрасли необходимо в рамках существующих государственных программ в условиях западных санкций проводить политику протекционизма отечественной продукции. То есть государственные перевозчики и перевозчики с большой долей государственного капитала должны стремиться к обновлению именно за счёт отечественной продукции, но эти меры необходимо проводить в комплексном повышении качества изделий (надёжности, долговечности, экономичности, экологичности). Следует стремиться к рациональному расходованию государственных средств с тем, чтобы увеличить финансирование прорывных направления исследований. Стоимость таких исследований и разработок очень высокая и позволить её могут всего несколько ведущих мировых стран.

Всего несколько стран страны мира, например, Россия, США, Великобритания, Франция, обладают научно-техническим и промышленным потенциалом, позволяющим самостоятельно создавать авиационные двигатели любого типа и назначения. Принцип "двойных технологий" позволяет широко применять авиационные двигатели в качестве высокоэффективных источников механической, газодинамической и тепловой энергии в судостроении, энергетике газоперекачки и других областях хозяйства. В ряде стран авиационное двигателестроение включено в перечень критических технологий, определяющих национальную безопасность государства. Для создания двигателя для авиации необходим высокий уровень развития фундаментальной и прикладной науки. Его нельзя создать без освоения методов моделирования газо- и термодинамических, прочностных и управленческих процессов [7].

Если говорить о двигателях для боевой авиации, то они должны обладать рядом таких характеристик, как уменьшение удельного веса двигателя в 1,4–2 раза, удельного расхода топлива на 15–30%, повышение надёжности на 60–80%, обеспечение ресурса двигателя, соответствующего 0,5–1 ресурса планера, снижение в 2–3 раза трудоёмкости обслуживания и в совокупности – снижение стоимости жизненного цикла примерно в 1,5 раза. Высокий уровень весового и эксплуатационного совершенства должен быть обеспечен за счёт предельно высокой температуры газа перед турбиной, близкой к стехиометрической, применения композиционных, в том числе керамических, материалов для изготовления основных узлов двигателя и корпусных деталей, интегральной схемы автоматического управления и топливопитания на основе электропривода, магнитной подвески роторов, принципиально новых технических решений и технологий изготовления отдельных узлов и компоновки в целом. Требуются такие перспективные материалы, как легкие композиционные материалы на металлической, интерметаллидной керамической и углеродной основе [7].