Самый массовый в мире тяжёлый вертолёт – отечественный Ми-8. В разных модификациях он выпускается с 1960-х годов и по сей день. Также несколько десятилетий насчитывает и история эксплуатации двигателей ТВ2-117 и ТВ3-117, для которых машины семейства Ми-8 стали важнейшим, хотя и далеко не единственным объектом применения. И если выдающиеся для своего времени характеристики этих моторов – заслуга инженеров, трудившихся под руководством Сергея Изотова, то долгая жизнь в небе многих турбовальных вертолётных двигателей – результат работы специалистов "Уральского завода гражданской авиации", благодаря которым ежегодно сотни изделий возвращаются к работе в составе силовой установки винтокрылых машин.
Задача исключительной важности
Западная Сибирь – кладовая несметных запасов природных ресурсов. В 1970-е годы началось освоение колоссальных месторождений нефти и газа, обнаруженных на севере Тюменской области. В отсутствие автомобильных и железных дорог, без надёжного сообщения по водным артериям, авиация стала важнейшим инструментом для решения транспортных задач. Геологоразведка, бурение, прокладка трубопроводов, эксплуатация огромного хозяйства – всюду нужно было быстро, безопасно и недорого перемещать людей и грузы. Вертолёты семейства Ми-8 стали самыми востребованными летательными аппаратами в Западной Сибири, опережая по популярности Ми-4 и Ми-6.
Значительная интенсивность эксплуатации вертолётной техники в гражданской авиации поставила перед Министерством гражданской авиации (МГА) СССР задачу организации ремонта как двигателей ТВ2-117, так и редукторов ВР-8А, применявшихся на вертолётах Ми-8Т. Выбор был сделан в пользу расположенного в Свердловске завода № 404 гражданской авиации (ныне – АО "Уральский завод гражданской авиации", АО "УЗГА"). На тот момент это был единственный в структуре МГА СССР ремонтный завод, специализировавшийся на авиационных двигателях. К тому же, предприятие на тот момент уже имело компетенции по капитальному ремонту двигателей и редукторов вертолёта Ми-4. Мощности завода, освоившего передовые методы организации работ, включая создание поточной ремонтной линии, позволяли возвращать в эксплуатацию тысячи моторов ежегодно. Немалая часть этих работ была связана с вертолётной тематикой. До 1987 года свердловские мастера выполнили ремонт 15 тысяч двигателей АШ-82В и 8 тысяч редукторов Р-5.
Освоение ремонта ТВ2-117 стало для предприятия задачей исключительной важности и значимости. Во-первых, это был первый освоенный в ремонте газотурбинный двигатель. Во-вторых, двигатель и редуктор были массовыми, потребность в них – огромная, а ремонт силовых установок до поры до времени осуществлялся только на заводе-изготовителе в Перми. В 1973 году начались работы по ТВ2-117А. Прошло два года, и завод впервые выполнил работы по редуктору ВР-8А. Новая продукция – новые подходы. Заводчане в этот период осваивали самое современное оборудование и инструменты. Для работы с газотурбинной техникой нужно было обеспечить более высокий уровень точности измерений, в итоге пришлось заменить большую часть измерительного инструмента. Были созданы и смонтированы новые стенды – для испытания самих двигателей и редуктора. Реорганизация участков проходила практически одновременно с изучением конструкции и технологии ремонта новых изделий, и почти сразу же появлялись рационализаторские предложения и инициативы по освоению новых подходов к ремонту.
В сжатые сроки заводу удалось увеличить темпы работ. Если в 1973 году за первый месяц работы по новой технике удалось отремонтировать только пять двигателей, а спустя два года за месяц было отремонтировано только два редуктора, то к концу 1980-х годов предприятие работало с потрясающей ритмичностью: ежемесячно выполнялся ремонт 90 редукторов и 180 двигателей. Этого было достаточно, чтобы полностью закрывать потребности всей гражданской авиации СССР в ремонте таких изделий.
Опыт освоения ремонта ТВ2-117 и ВР-8А пригодился и в будущем. Завод № 404 ГА разработал технологию ремонта двигателей ТВ3-117 и редукторов ВР-14 для вертолётов семейства Ми-8МТВ-1 и Ми-8АМТ, первым в нашей стране освоил ремонт двигателей ГТД-350 для вертолётов Ми-2, вспомогательных силовых установок АИ-9В и других изделий для вертолётов.
Тысячи машин, десятки лет работы
Серийное производство вертолётов семейства Ми-8, стартовавшее в середине 1960-х годов, сегодня продолжается на двух заводах – в Казани и Улан-Удэ. Количество находящихся в эксплуатации вертолётов только семейства Ми-8 исчисляется тысячами, при этом география применения "восьмёрок" охватывает все регионы мира. Самый крупный рынок – домашний. Сегодня в гражданской авиации России числится более 800 вертолётов Ми-8Т и Ми-8П с двигателями ТВ2-117, а также немногим менее 500 Ми-8МТВ-1 и Ми-8АМТ, Ми-171 с двигателями ТВ3-117. Что важно, объём поставок новых вертолётов превышает число выводимых из эксплуатации "восьмёрок", поэтому можно с уверенностью говорить, что рынок ремонта вертолётных двигателей имеет хорошие перспективы. И пусть сегодня АО "УЗГА" не повторяет рекордных показателей 1980-х годов, но загрузка по программе ремонта вертолётных моторов весьма высока. Так в 2022 году заводом отремонтировано 210 двигателей ТВ2-117 и 242 двигателя ТВ3-117. Всего же за всю историю завода отремонтировано около 34 тыс. двигателей ТВ2-117, более 5 тыс. ТВ3-117 и свыше 18 тыс. редукторов ВР-8А и ВР-14.
Несмотря на то, что вертолёты Ми-8Т, крупносерийный выпуск которых был прекращён в 1980-е годы, уже могут считаться заслуженными ветеранами отрасли, их выбытие из эксплуатации по причине естественного износа затянется на годы. "Восьмёрки" по сей день демонстрируют высокую интенсивность эксплуатации, средний годовой налёт на исправный вертолёт – более 550 часов! Интенсивность эксплуатации более "свежих" Ми-8АМТ и Ми-8МТВ-1 несколько ниже, около 450 часов в год на одну исправную машину, зато лидеры по интенсивности эксплуатации заставляют летать свои "восьмёрки" с двигателями ТВ3-117 по 600-800 часов в год, а порой и больше.
Сегодня можно с уверенностью сказать, что вертолёты семейства Ми-8 в России ожидает долгое будущее. Если ещё несколько лет назад казалось, что позиции "восьмёрок" могут пошатнуться из-за приобретения компаниями нефтегазовой отрасли современных вертолётов западного производства, то теперь становится очевидно, что замены семейству Ми-8 не будет ещё долго. Более того, "восьмёрка" неизбежно вернётся в смежные рыночные ниши, где-то заменяя более лёгкие вертолёты, а где-то замещая 19-местные самолёты. Календарный срок службы Ми-8АМТ и Ми-8МТВ-1 – 35 лет, и каждый год десятки таких машин поступают в эксплуатацию. Следовательно, загрузку можно смело планировать не на годы, а на десятилетия вперёд. Как заявил журналу «АвиаСоюз» генеральный конструктор дивизиона "Двигатели" АО "УЗГА" Сергей Вакушин, "в сегодняшних условиях мы ожидаем увеличения количества двигателей, направляемых в ремонт в АО "УЗГА". Естественно, мы готовимся к этому и, как и прежде, будем исполнять свои обязательства перед заказчиками".
Как это сделано
АО "УЗГА" сегодня динамично трансформируется в авиастроительный комплекс полного цикла, осваивает проектирование и выпуск самолётов, бортового оборудования. Однако ремонт авиационных двигателей, прежде всего – вертолётных, остаётся значимой частью бизнеса предприятия. На площадке в Кольцово, а также на мотороиспытательной станции (МИС) работы по ТВ2-117 и ТВ3-117 ведутся в восьми цехах. Ремонтные работы выполняют более 550 сотрудников, ещё 60 человек насчитывает технологическая служба.
Двигатели, которые подлежат ремонту, поступают на предприятие со всех уголков России и даже из-за рубежа. После осуществления входного контроля, проверки сопроводительной документации, двигатели идут на разборку. Узлы и детали первым делом проходят очистку и мойку, после чего они передаются в цех дефектовки. Задача дефектовщиков – оценить, какие комплектующие можно использовать дальше, какие потребуют восстановления, а какие уже не подлежат ремонту. Применяется передовое контрольно-измерительное оборудование и все виды неразрушающего контроля – люминесцентный, магнитопорошковый, вихретоковый и другие. Одно из ноу-хау завода – исследование материала рабочих лопаток турбины на возможный перегрев – было внедрено ещё в период освоения ремонта двигателей для Ту-154, и по сей день этот метод контроля весьма востребован и актуален.
В ходе ремонта восстанавливаются геометрические размеры деталей и их характеристики. Успешно используются разные виды напыления, в том числе с применением термобарьерных покрытий для жаропрочных сплавов, надёжно защищающих лопатки турбин. Совместно с "ОДК-Климов", разработчиком двигателей семейств ТВ2-117 и ТВ3-117, постоянно проводятся работы по расширению видов ремонта деталей и их восстановления. Таким образом новую жизнь обретают дорогостоящие и весьма ответственные детали – лопатки роторов компрессоров и турбин, сопловые аппараты. Конечно, все освоенные в ремонте детали, прежде чем их установят на двигатели, проходят необходимые испытания.
Как показывает практика, в отдельных случаях восстановить детали, изношенные или получившие в эксплуатации серьёзные повреждения, уже невозможно. Поэтому на АО "УЗГА" освоено изготовление деталей топливного коллектора, уплотнений, в том числе и сотовых.
После завершения восстановления деталей происходит сборка ротора и статора. Выполняется проверка соосности статора – биения посадочных мест недопустимы. Затем выполняется балансировка ротора турбокомпрессора. В ходе сборки двигателя осуществляется обмер площадей сопловых аппаратов, зазоров между ротором и статором, замеряется угол установки направляющих аппаратов – всё это влияет на характеристики собираемого двигателя.
Венцом работ являются стендовые испытания двигателя. После переезда МИС из Уктуса, где было пять специализированных стендов (отдельно – для ТВ2-117, отдельно – для ТВ3-117), сейчас задействованы универсальные стенды, возможности которых позволяют всего за одну смену переналадить установку с работы с одним типом мотора на другой. Есть и универсальный редукторный стенд. По итогам испытаний принимается решение о готовности передачи двигателя в эксплуатацию. Финальные штрихи – двигатель консервируется, упаковывается, на него оформляются документы, после чего мотор отправляется к заказчику.
История завтрашнего успеха пишется сегодня
Сохранение лидирующих позиций на рынке ремонта двигателей ТВ2-117 и ТВ3-117, а также редукторов для вертолётов семейства Ми-8 – результат многолетней кропотливой работы большого коллектива АО "УЗГА". "В первую очередь, мы применяем клиентоориентированный подход – держим контакт с каждым заказчиком. У нас прозрачное ценообразование, гибкие условия финансирования. И даже после завершения ремонта мы проводим оперативное послепродажное обслуживание, чтобы время простоя техники у эксплуатанта было минимальным", - рассказал коммерческий директор – заместитель директора дивизиона "Двигатели" АО "УЗГА" Андрей Долгополов.
Будущие успехи на рынке ремонта моторов для вертолётной техники на предприятии связывают с внедрением передовых подходов к оценке состояния двигателей. Так в интересах сокращения стоимости ремонта в АО "УЗГА" запущена программа по оценке влияния ремонтных деталей на основные данные двигателя. "Уже к концу года мы планируем разработать технологию, с применением которой сможем прогнозировать основные данные двигателя при его сборке. Это, в дальнейшем, может лечь в основу перехода двигателя на эксплуатацию по техническому состоянию и увеличению времени эксплуатации двигателя нашими заказчиками при условии сохранения показателей надёжности", - уверен Сергей Вакушин.
Слоган АО "УЗГА" – "Качество на земле – надёжность в небе". Сегодня предприятию доверяют эксплуатанты из России, Беларуси, Казахстана, Узбекистана, регулярно отремонтированные изделия отгружаются в страны дальнего зарубежья. А это значит, что и у выдающихся вертолётных двигателей ТВ2-117 и ТВ3-117, и у вертолётов семейства Ми-8 впереди долгая жизнь!
Специально для журнала "АвиаСоюз"
