Строительство двигателей для кораблей океанской и морской акваторий является одной из ключевых технологий – любой современный флот немыслим без надежных, мощных и эффективных силовых установок. Серийное производство двигателей для корветов и фрегатов во многом определяет дальнейшие перспективы и направления модернизации флота. Рассказываем о создании силовых установок для новейших российских кораблей.
Особое внимание этой сфере машиностроения уделялось в России всегда. Прежде, в советское время, страна производила собственные силовые установки для всех типов военных кораблей. В современной России было принято решение о создании отечественной базы морского газотурбостроения.
Уже в 2006 и в 2008 году были успешно завершены опытно-конструкторские работы (ОКР) по созданию отечественных морских газотурбинных двигателей: разработаны два морских газотурбинных двигателя - М75РУ мощностью 7000 л.с. и М70ФРУ мощностью 14 000 л.с.
Старт второго этапа программы изготовления морских газотурбинных двигателей и газотурбинных агрегатов был дан в 2014 году. В частности, в Объединенной двигателестроительной корпорации были выполнены три опытно-конструкторские работы: по разработке технологии серийного изготовления двигателя мощностью 27 500 л.с. для применения в составе газотурбинных агрегатов (ГТА) водоизмещающих кораблей «М90ФР», «Агрегат ДКВП» по разработке ГТА на базе ГТД М70ФРУ-2 для кораблей на воздушной подушке и «М70ФРУ-Р» по разработке реверсивного ГТД М70ФРУ-Р для водоизмещающих кораблей.
За три года были выполнены не только три сложнейших конструкторских работы, но и проведено техническое перевооружение предприятия, организована технологическая подготовка производства, строительство стендовой базы для испытаний морских двигателей и агрегатов. В конце 2017 года конструкторские работы и строительство сборочно-испытательного комплекса были успешно завершены.
Сегодня в ОДК создана линейка морских газотурбинных двигателей мощностью от 7 000 л.с. до 27 500 л.с., которая в краткосрочной и среднесрочной перспективе закрывает потребности флота в газотурбинных двигателях для всех строящихся и перспективных кораблей различных классов. В настоящее время предприятия ОДК обладают компетенциями в проектировании и разработке, серийном изготовлении, гарантийном, послепродажном сервисном обслуживании и ремонте ГТД морского исполнения и агрегатов на их основе.
Объединённая двигателестроительная корпорация освоила производство морских двигателей для всех надводных кораблей с газотурбинными энергетическими установками.
Двигатели для фрегатов
Для новейших фрегатов специалисты ОДК освоили производство ГТД М90ФР, который применяется в составе дизель-газотурбинного агрегата М55Р. В 2020 году ОДК осуществила поставку петербургской «Северной верфи» двух первых агрегатов М55Р для фрегата «Адмирал Головко».
Предполагается, что М90ФР станет основой для перспективных морских двигателей. В частности, в настоящее время ОДК осуществляет проработку вариантов создания двигателя мощностью 25 МВт на базе М90ФР. Результаты также станут научно-техническим заделом для разработки двигателей в мощностном диапазоне 25-35 МВт.
Стоит отметить, что корабли с двигателями иностранного производства также могут быть оснащены М90ФР в ходе ремоторизации. Корпорация также готова к послепродажному обслуживанию двигателей М90ФР – с этой целью была создана специальная служба.
По оценкам экспертов, двигатель М90ФР не уступает иностранным аналогам и соответствует мировым тенденциям развития морских ГТД 4-го поколения.
Новым корветам – новые двигатели
Для энергетической установки перспективных корветов специалисты ОДК разработали модификацию двигателя М90ФР («М90ФР в капоте»). «Два двигателя изготовлены, успешно испытаны и готовы к передаче заказчику», - сообщали ранее представители корпорации.
Кроме того, в ОДК разработан ряд унифицированных двигателей М70ФРУ мощностью 8000-10000 МВт для кораблей различного назначения – корветов, малых кораблей, а также кораблей на воздушной подушке. Базовая модификация М70ФРУ была разработана в 2008 году.
В рамках программы импортозамещения к 2017 году созданы две модификации этого двигателя – ГТД М70ФРУ-Р с реверсивной силовой турбиной для надводных кораблей и ГТД М70ФРУ-2 с передним отводом мощности для десантных кораблей на воздушной подушке. В двигателе внедрены новые, более современные, системы – локальная система автоматизированного управления, система вибродиагностики, агрегаты топливной системы и другие. В ходе разработки двигателя М70ФРУ и его модификаций были применены технологии, соответствующие актуальным мировым тенденциям – по оценкам экспертов, данная силовая установка относится к четвертому поколению и находится на уровне зарубежных аналогов.
Испытания подтвердили готовность серийного производства новых модификаций ГТД М70ФРУ, причем несколько опытных двигателей М70ФРУ-2 изготовлены для применения в составе десантных кораблей на воздушной подушке «Мурена» и «Зубр».
Двигатели для проектов освоения месторождений морского шельфа
В настоящее время ОДК прорабатывает создание двухтопливной модификации двигателя М90ФР, которая может быть востребована в газодобывающей отрасли, например, в составе буровых платформ.
Сейчас очевидна потребность в энергетическом оборудовании. Прежде всего, это касается оборудования для реализации проектов освоения месторождений морского шельфа и энергоснабжения береговой инфраструктуры месторождений. Речь идет об энергетических агрегатах морского исполнения мощностью 8 и 16 МВт на базе морских газотурбинных двигателей Е70/8РД и М90ФР, разработанных рыбинским предприятием ОДК-Сатурн.
На основе М70ФРУ также создан морской двигатель– Е70/8РД. Как Е70/8РД, так и СГТГ-8 прошли весь необходимый комплекс испытаний и готовы к серийному производству.
Перспективы развития российских морских двигателей
Объединенная двигателестроительная корпорация развивает научно-технический задел для создания морского двигателя 5-го поколения. В том числе ведутся проекты по разработке морского двигателя мощностью 25 МВт, а также новых высокотемпературных коррозионностойких сплавов. В качестве приоритетных направлений дальнейшего развития корабельных двигателей эксперты отрасли выделяют создание двигателей мощностью 25-35 МВт и 13 МВт.
Наряду с созданием новых морских двигателей проводится и модернизация процессов их разработки и производства. Сейчас специалисты заканчивают научно-исследовательскую работу по созданию цифрового двойника морского ГТД и редуктора. Завершатся эти работы в этом году. В процессе реализации проекта ОДК должна получить действующую технологию и платформу создания цифровых двойников, которая будет применяться во всех последующих разработках новых изделий.
Всё большее применение при проектировании двигателей находят аддитивные технологии - положительный опыт их применения для корабельных двигателей был получен при создании двигателя М70ФРУ-Р. Для 3D-печати специалисты ОДК применяют отечественные материалы, которые не уступают по своим характеристикам иностранным аналогам, а по ряду показателей намного их превосходят.
