Россия предложила Китаю всю линейку нового семейства авиадвигателей, и тут же целый ряд поверхностных эмоциональных статей от неспециалистов возбуждают у читателей ложное впечатление вплоть до негодования: предательство!
Например, предполагается, что Китай методом «обратного инжиниринга», то есть по образцу создаст свой двигатель. Эка невидаль: именно так Китай поступал раньше. Так будет действовать и впредь… В качестве доказательства – создание своего двигателя по типу американского, который устанавливается на «Боинги».
Формально, или на первый взгляд, все верно. Более того, и мы сами, и другие страны таким методом осуществляли развитие своих технологий. Но это не от «хорошей жизни», а из-за того, что передовые страны с целью защиты своих компетенций отказываются передавать такие технологии.
Вот пример времен вьетнамской войны.
Во Вьетнаме были наши специалисты и очень интересовались американским «Фантомом»: дали заказ вьетконгу «добыть» более-менее целый «Фантом». Очень долго этого не удавалось – американцы делали все для уничтожения или увода в море подбитых самолетов. И вот случилось: один «Фантом» упал в джунгли, куда американский спецназ быстро добраться не мог. А наш самый большой в мире вертолет был наготове: быстро прилетели, подцепили и воздухом вывезли.
Короче, самым ценным для СССР был двигатель. Его разобрали "до винтиков" (как сейчас делают в Китае), сделали чертежи (американские "винтики" и другие детали были в дюймах, а наши инженеры "пересчитывали" их в миллиметры), в опытном производстве по созданным чертежам изготовили детали, собрали, запустили… У американцев тяга двигателя была около 11 тонн, у нашей копии – около 10-ти… Все «списали» на пересчет из дюймов в мм и «технологии», которые суть «детали» или «мелочи». Например: мы замеряли детали серийного двигателя, то есть с отклонениями в пределах допусков, и приняли их как «эталон», от которого делали уже свои отклонения «в пределах поля допусков». Мелочь, но от идеала ушли, что стоило нам «10%» тяги! То есть, с учетом неизбежного увеличения "поля допусков" на изготовление, скопированный нами двигатель был "браком" в системе качества американцев.
Взлет парой: на что "делают ставки" техники и что приходится учитывать пилотам
Кто служил или служит в истребительной авиации, знакомы с таким эффектом: фактическая тяга серийных двигателей иногда существенно колеблется. И вот бывает, что второй самолет в паре (ведомый) уже на полосе начинает обгонять самолет ведущего, что само по себе опасно, а уже после отрыва и вовсе вырывается вперед и обгоняет … Поскольку взлет идет в режиме форсажа, тяга РУДом не регулируется, и пилотам приходится «выкручиваться» как могут за счет мастерства и нервов. Обычно такое происходит, когда после одиночных полетов самолеты ставят в пару «впервые». Иногда техники даже заключают (шутки ради, развлечение) «пари» при взлете пар, чей самолет быстрее… После такого взлета, когда ведомый обгоняет ведущего, пилоты (как правило, ведущий) уже спрашивают у техников,чей самолет быстрее разгоняется, и ведущий «выбирает» себе более быстрый в разгоне. И такая разница – у серийных образцов, созданных по исходным чертежам. Что тогда говорить про "копированный".
Обратный инжиниринг – «слепое копирование».
Копия всегда хуже оригинала и все потому, что американцы исходили из расчетов оптимальности (идеала), а мы в вышеприведенном примере – «из того, что было», то есть ушли от идеала, от расчетной модели. При этом, развить этот двигатель мы смогли только после того, как наши расчетчики и конструкторы создали свою «идеальную» конструкцию, но это был уже другой двигатель! Американский послужил подсказкой направления, не более.
То же самое с китайскими копиями: они хуже не менее чем на 8-10% от «оригинала». Кстати, возражение тем, кто в продаже наших готовых «серийных» двигателей видит предательство: американский двигатель китайцы взяли с купленного и эксплуатируемого серийного самолета, то же самое могут сделать, купив наш серийный самолет МС-21, например, тем более что к нему будут прилагаться «запасные» двигатели для ремонта. То есть такие обвинения может сделать только человек, очень далекий от авиации, и тем более от проектирования и строительства двигателей или планера самолета.
А нужен ли Китаю двигатель, мощность которого на 8-10 % меньше?
Открою для читателя тайну проектировщика самолетов: самолет создается под имеющийся двигатель! То есть коммерческая нагрузка, высота и скорость полета рассчитываются под тягу выбранного и заказанного двигателя. И получается, что если самолет изначально проектировался под американский двигатель, а на него поставят менее мощный китайский аналог, сам самолет тоже получится хуже по всем показателям. Как правило, под новый двигатель весь самолет приходится перепроектировать.
Напомню историю про попытку Китая купить завод по производству авиадвигателей в Запорожье: им нужна была в первую очередь документация и инженеры! Сделку сорвали американцы(!), чтобы не создавать себе нового конкурента(!), однако большую часть документации и дюжину ведущих специалистов китайцы все же "увели" с завода! Именно после этого двигателестроение у них заметно продвинулось.
ПРИМЕР: «Антей» и его проблемы.
В 60-е годы прошлого века КБ Антонова получило заказ на проектирование грузового самолета большой грузоподъемности. Но для такого самолета нужны были мощные и экономичные двигатели! Самым мощным в СССР на то время был турбовинтовой двигатель НК-12, ранее спроектированный для стратегического бомбардировщика ТУ-95.
Сначала Антонов запросил КБ Кузнецова спроектировать новый, более мощный двигатель для «Антея», однако получил ответ, что планетарный редуктор, который нужен для привода винтов, на пределе возможной передаваемой мощности, и даже теоретически КБ не видит возможности создать другой, более мощный. То есть – или берите, что есть, или никак!
И Антонов взял имеющийся НК-12. Самолет получился, летал, однако с момента испытаний и до взлета последнего экземпляра летчики жаловались, что двигатели (а их 4 на «Антее») слабоваты! Хотя бы на 10% был бы более мощным! Это увеличило длину разбега – требовалась более длинная взлетная полоса, которых в СССР было не так много.
Ложный посыл: «Зачем передавать – самим не хватает»!
В свете того, что сказано выше, «передача двигателя» означает прежде всего предложение Китаю перепроектировать свой среднемагистральный самолет под российский двигатель! То есть на перспективу! Не завтра и даже не через год – на будущее! Вот мы свой МС-21 перепроектировали два года под свой «перспективный» тогда ПД-14. И еще год сертификация. Так что никто Россию не предает и не ограничивает в использовании своих мощностей для собственного авиапрома.
Более того, это предложение Китаю инвестировать в расширение производства линейки новейших и высокотехнологичных двигателей в России. Возможно, в частичной кооперации. В современных двигателях, кроме расчетов геометрии лопаток, самым критичным является сплав для этих лопаток и технология производства полостей или каналов в этих лопатках, которые нужны для охлаждения, особенно в горячей зоне, без потери прочности.
Какое одно из главных ноу-хау в двигателе?
Чем отличается новый двигатель ПД? Большим диаметром. Это означает, что возникающие на максимальных оборотах центробежные силы очень сильно «вытягивают» лопатки! В первую очередь это касается компрессора! Но и в горячей зоне, где высокие температуры делают лопатки более пластичными (поддающимися деформации), это также бросает вызов проектировщикам! Я не буду вдаваться в детали, но лопатки должны иметь минимальный зазор с обечайкой камеры, а приходится его увеличивать с учетом растяжения лопаток... А еще надо исключить вибрацию... Никакими "измерениями" это не учесть.
Сравните ПД-14 и ПД-35: это «небо» и «земля». Именно отмеченный «вызов» для проектировщиков и стал причиной, почему проектирование идет от одного размера (диаметра, мощности) к другому: инженерные решения опробуются и отрабатываются на меньшем двигателе и затем развиваются или дополняются на более мощном. Так развивается Школа моторостроения – золотой фонд страны. Этого не получить простым копированием «винтиков» - главное в таких машинах Расчеты, Металловедение, Идея и Технология. А продукцию, то есть готовые изделия, продавали, продаем и будем продавать.