Перед Россией стоит задача по локализации судового комплектующего оборудования. Пожалуй, наиболее важным сегментом являются судовые двигатели, ведь это - сердце любого самоходного судна.
Основными типами главных двигателей современных кораблей являются паровые турбины (котлотурбинные и ядерные энергетические установки), дизели и газотурбинные двигатели (ГТД), а также комбинированные энергетические установки.
В настоящее время энергетические установки большинства надводных военных кораблей развитых стран оснащены газотурбинными двигателями. Это связано с их малым удельным весом и компактностью, высокой готовностью к работе, низким уровнем вибраций, большой надежностью, возможностью достижения существенной автоматизации и осуществления дистанционного управления. Для российского кораблестроения применение газотурбинных установок имеет в настоящее время большую актуальность.
Применение комбинированных энергетических установок - дизель-газотурбинных или газотурбинных установок с частичным электродвижением - позволяет ещё эффективнее использовать преимущества корабельных газотурбинных двигателей.
Современные российские ГТД морского исполнения имеют лучшую топливную эффективность, а также большую мощность и ресурс. Речь идет о линейке газотурбинных двигателей: М70ФРУ, М90ФР, дизель-газотурбинный агрегат М55Р.
Морской газотурбинный двигатель М70ФРУ - двигатель поколения 4+, находится на уровне зарубежных аналогов и имеет мощность 10,3 МВт. Изначально предполагалось его применение в составе энергетических установок ракетных катеров и ракетных кораблей различных классов.
В настоящее время Объединенная двигателестроительная корпорация готова к серийному изготовлению двигателей данного типа. На базе М70ФРУ созданы две модификации: М70ФРУ – Р с реверсивной силовой турбиной для корветов и фрегатов и М70ФРУ-2 для десантных кораблей на воздушной подушке, с возможностью отбора мощности как со стороны силовой турбины, так и со стороны входного устройства.
Диапазон применения М70ФРУ достаточно широк: может применяться в составе ГЭУ кораблей, в том числе фрегатов, корветов, кораблях на воздушной подушке как в качестве маршевых, так и форсажных двигателей.
Газотурбинный двигатель морского исполнения М90ФР мощностью 20 МВт применяется в составе дизель-газотурбинного агрегата М55Р, разработанного для использования в качестве главной энергетической установки фрегатов. Кроме того, ОДК разработана модификация двигателя М90ФР - двигатель «М90ФР в капоте» для перспективного корвета. Также прорабатываются варианты создания двигателя мощностью 25 МВт на базе М90ФР. Рассматривается и вариант создания двухтопливной модификации двигателя М90ФР, которая может быть востребована в нефтегазодобывающей отрасли, например, в составе буровых платформ.
В дизель-газотурбинный агрегат М55Р помимо газотурбинного двигателя М90ФР мощностью 20МВт входит дизель 10Д49 мощностью 3,2 МВт, редуктор РО55Р и системы управления. По своим характеристикам он не уступает известным зарубежным аналогам. Важно, что все применяемые для изготовления материалы и комплектующие изделия – отечественного производства. Был проделан большой объём работ по импортозамещению комплектующих изделий – часть комплектующих пришлось разрабатывать «с нуля» с участием отечественных поставщиков, по остальным – провести работы по валидации применения в составе ГТД М90ФР (ДГТА М55Р) комплектующих изделий-аналогов, производимых на территории России. Ресурсные показатели указанных ГТД соответствуют современным требованиям. Высокая ремонтопригодность двигателей обеспечивается принятыми конструктивными решениями.
В целом, российские ГТД морского исполнения, как заявляют разработчики, имеют лучшую топливную эффективность, а также большую мощность и ресурс, чем ГТД ближнего зарубежья, и сопоставимые характеристики с аналогами из дальнего зарубежья.
При проектировании и изготовлении газотурбинных двигателей использовались современные технологии. Так, все большее применение при проектировании двигателей находят аддитивные технологии - первый положительный опыт их применения в сфере морских двигателей был получен в ходе создания двигателя М70ФРУ-Р. Также используются методы бережливого производства для сокращения сроков как проектирования, внедрения в производство так и производства. Исключение излишних согласований конструкторской документации на этапе внедрения в производство позволило обеспечить своевременное комплектование изделия и обеспечение заказчика. Кроме того, выполняется разработка и применение новых материалов для создания термобарьерных покрытий лопаток горячей части двигателя, позволяющих повысить температуру газа перед турбиной и тем самым повысить мощность силовой установки.
Также реализуются научно-исследовательские работы по разработке новых высокотемпературных коррозионностойких сплавов, созданию «Цифрового двойника» морского ГТД мощностью 25МВт и редуктора. В процессе реализации этого проекта ОДК получит действующую технологию и платформу создания цифровых двойников, которая будет применяться во всех последующих разработках новых изделий.