Ремоторизация Ил-76: «Бурлак» против ПС-90
Валерий ЕЛИСАВЕТСКИЙ, Андрей ФОМИН
Как уже сообщал наш журнал (см. «Взлёт» №4/2005, стр. 5), весной этого года давно ожидавшаяся программа модернизации парка транспортных самолетов Ил-76 наконец получила свое практическое воплощение. На заводе в Ташкенте комплектом новых двигателей ПС-90А-76 был оснащен первый дорабатываемый по заказу авиакомпании «Волга-Днепр» самолет Ил-76ТД. Вскоре он должен поступить на летные испытания, а во второй половине этого года первые Ил-76ТД-90ВД смогут начать поставляться заказчику. Аналогичная силовая установка применяется на опытном модернизированном военно-транспортном самолете Ил-76МФ с увеличенной длиной фюзеляжа и грузоподъемностью, проходящем испытания с 1995 г. Кроме того, двигателями подобного типа предстоит оснастить самолеты радиолокационного дозора и наведения А-50Э, которые будут поставляться в Индию (см. «Взлёт» №4/2005, стр. 16). В середине апреля первый Ил-76ТД, который со временем превратится в А-50Э, перелетел с завода в Ташкенте в Таганрог, а вскоре отправится в Воронеж, где его двигатели Д-30КП-2 будут заменены на ПС-90А-76. Однако помимо довольно дорогостоящей программы ремоторизации самолетов Ил-76 и их модификаций принципиально новыми двигателями ПС-90А-76 в России, на НПО «Сатурн», разработано и недавно также получило практический импульс альтернативное предложение, предусматривающее переоснащение самолетов типа Ил-76 модернизированными двигателями Д-30КП-З «Бурлак». При достижении почти тех же самых результатов подобная доработка самолетов будет стоить значительно дешевле. Программа «Сатурна» ориентирована в первую очередь на ВВС России и другие силовые структуры нашей страны, эксплуатирующие транспортные Ил-76 и заинтересованные в улучшении их характеристик, а также доведении их до уровня ужесточившихся стандартов ИКАО по шуму и эмиссии в атмосферу. Первые запуски модернизированного «Бурлака» на стенде НПО «Сатурн» состоялись в начале марта (см. «Взлёт» №4/2005, стр. 23), а уже через месяц первый этап стендовых испытаний Д-30КП-З был успешно завершен и чтобы ознакомиться с их результатами в Рыбинск были приглашены представители потенциальных заказчиков и журналисты. Побывали там и наши специальные корреспонденты.
Транспортный самолет Ил-76 можно без преувеличения назвать одним из наиболее успешных и популярных летательных аппаратов своего класса. Серийный выпуск его был начат в 1973 г., и сейчас, по прошествии более 30 лет, он продолжает оставаться в производстве на Ташкентском авиационном производственном объединении им. В.П. Чкалова (ТАПОиЧ). Помимо транспортных Ил-76МД и Ил-76ТД предприятие выпускает его модификации. Так, в прошлом году завершено выполнение очередного контракта на поставки в Индию самолетов-заправщиков Ил-78МКИ (см. «Взлёт» №2/2005, стр.18). До сих пор все самолеты семейства Ил-76 (за исключением только Ил-76МФ) оснащались двухконтурными турбореактивными двигателями Д-30КП тягой 12 000 кгс. Разработка такого двигателя была начата в Пермском моторостроительном КБ (ныне – АО «Авиадвигатель») в далеком 1968 г., а в 1972 г. он был запущен в серийное производство на моторостроительном заводе в Рыбинске, позднее получившем все права на его ремонт и дальнейшее совершенствование. С 1981 г. здесь выпускалась улучшенная модификация Д-30КП 2-й серии (Д-30КП-2) с возросшей надежностью и сохранением тяговых характеристик при повышенных температурах окружающего воздуха. Общий объем производства двигателей Д-30КП на сегодня составил около 4500 экземпляров.
По данным НПО «Сатурн», в настоящее время у ВВС, коммерческих авиакомпаний и других эксплуатантов России имеется 491 самолет Ил-76 различных модификаций, еще более трех сотен таких машин летает за рубежом. Таким образом, в эксплуатации находится свыше 3000 двигателей Д-30КП (главным образом, 2-й серии). Однако время берет свое, и некогда весьма эффективный двигатель уже не может в полной мере удовлетворять требованиям заказчиков. Ситуация усугубляется введением более строгих норм ИКАО по уровню шума на местности и эмиссии вредных веществ в атмосферу. Чтобы и дальше успешно эксплуатировать самолеты Ил-76 необходимо модернизировать их силовую установку. Не секрет, что подавляющее большинство этих машин летает уже более 15 лет, а с учетом присущей им интенсивности эксплуатации по ресурсным параметрам близки к проведению планового капитального ремонта.
Д-30КП-З «Бурлак»
Предлагаемый НПО «Сатурн» вариант «бюджетной» ремоторизации Ил-76МД и Ил-78 двигателями Д-30КП-З «Бурлак» в процессе капитального ремонта позволит не только поддержать военно-транспортные самолеты в боевой готовности, но и обеспечить значительное улучшение летно-технических характеристик: повышение тяги, снижение расхода топлива, снижение шума, увеличение ресурса, снижение эмиссии.
Как заявил на пресс-конференции в Рыбинске генеральный директор НПО «Сатурн» Юрий Ласточкин, успешное завершение первого этапа стендовых испытаний «Бурлака», в ходе которых двигатель не только подтвердил проектные характеристики, но и превысил их, позволяет говорить о том, что программа состоялась и уверенно предлагать двигатель как Министерству обороны, так и другим российским силовым ведомствам в качестве наиболее оптимального решения проблемы модернизации самолетов Ил-76МД и Ил-78.
Стоит заметить, что работы по модернизации Д-30КП в Рыбинске велись еще с конца 70-х гг. Тогда был предложен усовершенствованный вариант Д-30КП-30 тягой 14 000 кгс (в дальнейшем предполагалось создание и модификации Д-30КП-30-17 тягой 17 000 кгс). Однако предпочтение по ряду причин в то время отдали проекту нового пермского двигателя Д-90А (сейчас известен как ПС-90А). Работы по рыбинскому Д-30КП-ЗО, а также по «кузнецовским» НК-56 и НК-64 были закрыты. Позднее, уже в 90-е гг., в Рыбинске разработали проект Д-30КП-14-76 тягой 14 000 кгс. Некоторые его идеи и легли в основу нынешнего «Бурлака». Работы по нему ведутся на «Сатурне» с середины 2003 г.
Суть модернизации заключается в замене трехступенчатого компрессора низкого давления на широкохордный вентилятор с одной подпорной ступенью и увеличении степени двухконтурности с 2,2 у базового двигателя до 3,65 у «Бурлака». Применение высокоэффективного малошумного вентилятора в сочетании с увеличением степени двухконтурности, использованием доработанной малоэмиссионной камеры сгорания и специальных звукопоглощающих конструкций позволяет снизить удельный расход топлива на 10-11%, увеличить ресурс почти в два раза и обеспечить соответствие характеристик двигателя нормам Главы 4 ИКАО по шуму и по эмиссии.
Низкая стоимость предлагаемого «Сатурном» варианта ремоторизации Ил-76 определяется высокой степенью унификации Д-30КП-З с базовым двигателем Д-30КП-2 (до 75%), и его полной взаимозаменяемостью при постановке на крыло без внесения дополнительных изменений в конструкцию планера.
Испытания «Бурлака» на стенде НПО «Сатурн» в Рыбинске. Слева – пост управления испытываемым двигателем, справа – Д-30КП-3 на стенде
В начале апреля этого года завершен первый этап стендовых испытаний, по общим результатам которых будет определена типовая конструкция двигателя для сертификационных испытаний. Сертификация «Бурлака» намечена на 1-й квартал 2007 г. В активной фазе находятся работы с ОАО «АК им. С.В. Ильюшина» по привязке двигателя к самолету Ил-76: сформировано техническое задание, определены летно-технические характеристики самолета, прорабатываются схема установки двигателей на самолет и инвестиционный проект ремоторизации парка Ил-76. На НПО «Сатурн» проведена технологическая подготовка производства, отработана технология изготовления лопаток вентилятора.
По мнению Юрия Ласточкина, можно с уверенностью говорить о том, что при создании Д-30КП-3 уже решены основные технические задачи модернизации, в частности, улучшение эксплуатационных характеристик, увеличение ресурса двигателя и повышение его экономичности, обеспечение современных и перспективных экологических характеристик.