Пока истребители пятого поколения всё ещё только обживаются в составе военно-воздушных сил ряда стран, конструкторы США, Китая и России работают над шестым поколением боевых самолётов.

Поскольку разработка и производство современных воздушных машин — процесс крайне сложный и ресурсоёмкий, уже сейчас авиационные сверхдержавы сталкиваются с дилеммой: последовательно реализовывать долгосрочные планы по производству пятого поколения или перенаправить ресурсы для завоевания лидерства в создании шестого.

Ставки здесь более чем высоки.

Количество или качество?

Решение классической задачи соотношения количества и качества в этой ситуации определит, кто будет иметь технологическое и боевое преимущество в воздухе на протяжении середины XXI века.

Сегодня на лидерские позиции в данной гонке отчаянно пытается выбиться Китай, имеющий серьёзные наработки по шестому поколению истребителей. Однако говорить о чём-то конкретном пока достаточно сложно, поскольку критерии нового поколения ещё не определены до конца.

С полной определённостью можно сказать, что лидерство останется за тем, кто раньше других создаст принципиально новый двигатель. На данный момент данный вопрос является наиболее сложной задачей. Именно в этом направлении намерены сосредоточить основные усилия американские разработчики, чтобы вырваться вперёд в усиливающейся «гонке поколений». Для России же и Китая авиационное двигателестроение всегда оставалось наиболее сложной сферой.

Америка хочет новый двигатель

В погоне за «двигателем будущего» Пентагон резко увеличил контракты с двумя ведущими производителями авиационных моторов — General Electric и Pratt & Whitney. Теперь у обеих компаний финансовый потолок составляет 3,5 миллиарда долларов для продолжения работы над прототипом реактивных двигателей следующего поколения.

На сегодняшний день программа Next Generation Adaptive Propulsion (NGAP) сосредоточена в первую очередь на разработке новых двигателей для пилотируемого стелс-истребителя шестого поколения, находящегося в разработке в рамках инициативы Next Generation Air Dominance (NGAD). Будущее боевого самолёта NGAD сегодня остаётся открытым вопросом, но «моторное» направление NGAP может влиться и в другие передовые авиационные программы.

Изменения в контракте NGAP с Pratt & Whitney (дочерней компанией Raytheon) сформулированы довольно подробно.

«Работа включает проектирование, анализ, стендовые испытания, создание и тестирование прототипа двигателя, интеграцию системы вооружения. Изменение контракта касается выполнения фазы прототипа программы Next Generation Adaptive Propulsion и направлено на поставку современной двигательной системы с гибкой архитектурой, которая может быть адаптирована для будущих боевых самолётов, работающих в различных направлениях миссий, и цифровую трансформацию промышленной базы двигателей», — сказано в тексте изменений.

По сути, речь идёт о большей универсализации двигателей будущего, которые можно было бы использовать для нескольких типов самолётов, а не только для пресловутого истребителя шестого поколения.

Как уже отмечалось выше, нахождение правильного сочетания количества и качества является основой лидерства. Нельзя исключать, что новые моторы могут быть использованы в том числе и на самолётах предыдущего поколения (например, пятого), производство которых находится в самом разгаре.

Адаптивный двигатель для войны с Китаем

ВВС США впервые заключили контракты NGAP с компаниями General Electric и Pratt & Whitney в 2022 году. В то время дополнительные контракты NGAP достались компаниям Boeing, Lockheed Martin и Northrop Grumman — трём основным подрядчикам, которые на тот момент конкурировали за разработку боевого самолёта NGAD, чтобы обеспечить совместимость двигателей следующего поколения с их проектами.

Подробности о проектах NGAP от General Electric и Pratt & Whitney, известных как XA102 и XA103 соответственно, не разглашаются. XA102 прошёл серьёзную проверку конструкции в 2023 году, а XA103 — в 2024 году.

Оба проекта основываются на более ранних двигателях, которые компании разработали в качестве потенциальных вариантов для переоснащения истребителей F-35 Joint Strike Fighters в рамках Программы адаптивного перехода на двигатели проекта AETP (Adaptive Engine Transition Program) с тягой не менее 200 килоньютонов и экономичным крейсерским режимом. В конструкции двигателя используются керамические матричные композиты, полимерные матричные композиты и произведённые с применением аддитивных технологий детали.

При этом адаптивный двигатель планировалось использовать на F-35. Предполагалось, что он позволит увеличить продолжительность полёта истребителя на 50%, дальность — на 35%, тягу — на 10%, при этом уменьшив расход топлива на 25%.

В общих чертах это означает, что их степень двухконтурности может регулироваться по требованию во время полёта между режимами, которые более экономичны или обеспечивают большую мощность, в зависимости от того, что требует ситуация. Например, тактический самолёт с таким двигателем может лететь в режиме «эффективности» в зону боевых действий, помогая экономить топливо для работы в более мощном боевом режиме. Возможности, которые предлагают адаптивные циклические двигатели, могут быть особенно важны в будущем крупномасштабном конфликте, особенно против Китая на просторах Тихого океана. Ожидается, что воздушные дозаправочные средства будут подвергаться там всё большему риску, а доступные базы могут быть немногочисленными и разбросанными по огромным площадям.

Однако в 2023 году ВВС США объявили о намерении отменить AETP в пользу модернизации существующего двигателя Pratt & Whitney F135, который в настоящее время используется на всех вариантах F-35. Впоследствии конгресс одобрил дополнительное финансирование AETP.

Ясности всё меньше

Несмотря на новое финансирование, то, какой двигатель NGAP в будущем может быть установлен на «шестое поколение», ещё менее ясно, чем в 2022 году. В прошлом году американские ВВС начали глубокий пересмотр планов по боевым самолётам NGAD. Остаётся неясным, как всё это будет развиваться при новой администрации Трампа.

На сегодня предложено несколько альтернатив первоначальной концепции, задуманной как относительно большой и дорогой преемник истребителя-невидимки F-22 Raptor, но с другим набором задач.

Двигатели NGAP или их производные всё ещё могут быть установлены на боевой самолёт NGAD независимо от его окончательной формы. Члены семейства реактивных двигателей следующего поколения или их технологии могут найти применение в других современных пилотируемых и беспилотных самолётах ВВС.

Пентагон активно работает над приобретением новых беспилотников Collaborative Combat Aircraft (CCA) и присматривается к малозаметным воздушным дозаправщикам. Однако будущее таких усилий ставится под сомнение в первую очередь из-за опасений по поводу финансовой доступности.

Дело в том, что перспективы бюджета ВВС осложняются рядом приоритетных и очень дорогих программ, включая бомбардировщик-невидимку B-21 Raider и межконтинентальную баллистическую ракету LGM-35A Sentinel. Раздувающаяся стоимость Sentinel стала ключевым фактором в подвисании проета боевого самолёта NGAD.

Двигатель превыше всего

Другие подразделения Вооружённых сил США могут быть заинтересованы в двигателях NGAP или связанных с ними конструкциях. Несмотря на туманное будущее самолёта NGAD, ВМС США настаивают, что будут продвигать собственные планы по созданию стелс-истребителя шестого поколения. Их интересует самолёт, который мог бы размещаться на авианосцах (F/A-XX). По утверждению представителей морского ведомства, работы над ним будут вестись независимо от усилий ВВС, включая NGAP.

В то же время любые двигатели, которые могут выйти из программы NGAP, всё ещё далеки от реального производства. Объявленные изменения контракта означают лишь продолжение усилий по созданию прототипа, причём с перспективой до 2032 года.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.

Этой осенью в Москве на ВДНХ тихо и без помпы прошёл Международный форум двигателестроения (МФД-2024). По мнению его устроителей, он является главным конгрессно-выставочным мероприятием авиационного двигателестроения России.

На МФД-2024 впервые за историю форума представлено актуальное направление по цифровизации и роботизации производственных процессов с применением искусственного интеллекта и машинного зрения для авиадвигателестроительной отрасли.

На открытии выставки выступил Виктор Чуйко — президент и основатель Международной ассоциации «Союз авиационного двигателестроения» (АССАД), заместитель министра авиационной промышленности СССР по двигателестроению (1984–1991 гг.). Он заявил, что в этом году форум проходит под девизом: «Российскому двигателестроению — мировой уровень!»

Какие же уникальные двигатели представила на выставке наша страна в соответствии с озвученным лозунгом?

Двигатель новый, а самолёта для него нет

Не секрет, что создание нового самолёта занимает 4–5 лет, а двигателя для него — 5–7 лет. Сегодня в сложных экономических условиях создание нового двигателя с нуля, когда нет образца предыдущего поколения, займёт лет десять.

По мнению разработчиков, эту тенденцию нарушил способный преодолеть монополию Запада российский перспективный двигатель сверхбольшой тяги ПД-35, в котором заложено 20 критических технологий. Его планируется установить как минимум на военные транспортные самолёты Ан-124 «Руслан» и гражданские самолёты Ан-124-100. Нового же самолёта для него нет.

Изначально он создавался для установки на китайский широкофюзеляжный дальнемагистральный самолёт CR929. Однако летом 2023 года Китай полностью исключил Россию из этого проекта. Китай заменил все российские наработки решениями западных компаний. В результате СOMAC привлекла к разработке двигателя Rolls-Royce и General Electric.

Наверное, это обстоятельство вызвало заявление тогдашнего главы Минпромторга Дениса Мантурова, что сроки выпуска ПД-35 перенесены с 2028 на 2030 год. Кроме того, параметры двигателя могут отличаться от запланированных.

«Не факт, что это будет 35 тонн. Скорее всего, меньше, с тягой от 26 до 35 тонн. Мы скоро будем понимать более точно, в каком виде двигатель будет создаваться», — отметил глава Минпромторга.

После наземных испытаний ПД-35 должны повесить на летающую лабораторию для тестов в воздухе. Но на сегодняшний день такого самолёта нет. На Ил-76 он не влезет.

Вызывает опасения стоимость программы разработки этого двигателя, превышающая 20 миллиардов долларов. Сегодня в бюджете России таких денег нет.

ПД-14 — полностью отечественный ТВД для гражданской авиации

Именно так он позиционируется отечественными авиастроителями. Однако официально работы над ним начались ещё в 2006 году, когда было подписано соглашение о разработке в пермском КБ двигателя с максимальной тягой 14 тонн. За его основу взят проект, инициативно разрабатывавшийся «Авиадвигателем» в 1990-х годах. Так что новым его назвать трудно.

Он предназначен для установки на перспективный среднемагистральный российский самолёт МС-21-310. На базе ПД-14 может быть создано целое семейство силовых установок, в том числе для разработки и производства газотурбинных приводных двигателей для газоперекачивающих агрегатов.

Однако АО «Объединённая двигателестроительная корпорация» скорректировало план для АО «ОДК — Пермские моторы» по изготовлению двигателя ПД-14. В 2025 году завод изготовит на десять изделий меньше, чем заявлялось в прошлом декабре. Причины решения не называются. Ранее «Пермские моторы» обнародовали данные, по которым к 2028 году завод собирался ежегодно производить 280 двигателей ПД-14 и ПС-90А, что нереально в нынешних условиях.

Многострадальный ПД-8

Его создание имеет большое значение с точки зрения импортозамещения, ведь от этого проекта во многом зависит будущее программы «Суперджет 100». В конструкции двигателя используются только отечественные материалы и комплектующие изделия. Он является менее мощным собратом ПД-14, сделанного для МС-21. Эксперты говорят, что фактически новый двигатель состоит из двух частей: «холодная» позаимствована у SaM-16, а подвергшаяся дефорсированию «горячая» — у ПД-14.

Тяга нового двигателя составляет 8 тонн. ПД-8 экономичнее на 3% по сравнению с предшественником. Ещё один немаловажный плюс — снижение стоимости технического обслуживания и ремонта на 10%.

Его разработка началась в 2021 году. На создание уже затрачено 60 миллиардов рублей, однако воз и ныне там. И вот в чём дело.

В декабре 2022 года ОДК начала лётные испытания двигателя ПД-8 на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ, принадлежащей ЛИИ имени М. М. Громова. Она сделала один или два полёта и остановилась. Подвешенный двигатель не показал параметров, которые закладывались в техническом задании на его проектирование.

ПД-8 сняли с ЛЛ, снова установили на наземный стенд и провели испытания.

«У нас сегодня ПД-8 завершает стендовые испытания. Буквально на днях мы его установим на летающую лабораторию. Потом эти двигатели отлетают в составе лаборатории и будут установлены уже на самолёт. Нужно будет провести сертификационные испытания в составе самолёта. На это потребуется какое-то время, но в течение следующего года, надеюсь, мы эти испытания завершим», — сказал в октябре в Совете Федерации глава «Ростеха» Сергей Чемезов.

Однако глава ПАО «Объединённая авиастроительная корпорация» (ОАК) Юрий Слюсарь сообщил, что замена двигателей SaM146 в самолёте Sukhoi Superjet на отечественные ПД-8 технически возможна, но её стоимость сопоставима с остаточной стоимостью самолёта.

«Поэтому при остаточной стоимости самолёта, к примеру, в 500 миллионов рублей нужно будет на сопоставимую сумму, если не больше, купить ещё и новые комплектующие», — сказал он.

Не стоит забывать, что новый двигатель будет работать в связке со многими авиационными системами, причём 27 из них — зарубежного производства. Их придётся заменить российскими аналогами.

Начало поставок импортозамещённой версии SJ-100 ожидается с 2026 года, сказал глава «Ростеха». Выход в серийное производство МС-21 запланирован на 2025 год, подтвердил он.

Вертолётные двигатели

Из-за западных санкций на поставку в Россию высокотехнологичной продукции пришлось приостановить серийное производство сертифицированных вертолётов «Ансат», Ка-226Т и Ка-62. Вертолётостроители России оказались не готовы к введению санкций. В срочном порядке пришлось заниматься импортозамещением моторов Пратт-Уитни PW-127K (Канада) и Турбомека Ардиден 3G (Франция).

Этими двигателями стали отечественные ВК-650В и ВК-1600В. Оба проекта — инновационные. При этом ВК-650В является первой отечественной разработкой, призванной заменить иностранные аналоги, в том числе и для лёгких самолётов.

ВК-650В — один из самых новых двигателей такой размерности в мире. Его разработка началась в 2018 году. В конструкцию заложены передовые решения, позволяющие обеспечить как высокую топливную эффективность, так и весовую отдачу. То есть по своим удельным показателям он будет находиться либо на уровне лучших международных аналогов, либо даже превосходить их.

Пятнадцатого октября 2024 года на площадке Национального центра вертолётостроения имени М. Л. Миля и Н. И. Камова в подмосковном Томилине совершил первый полёт в режиме висения модернизированный вертолёт Ми-34М1. Машина оснащена турбовальным двигателем ВК-650В производства «ОДК-Климов».

Ранее вертолёты с двигателем ВК-650В в воздух не поднимались. Изначально он проектировался для замены импортных силовых установок на вертолётах «Ансат» и Ка-226. Ми-34М1 стал первым летающим вертолётом с двигателем ВК-650В, опередив «Ансат», который только готовится к началу сертификационных лётных испытаний с этим турбовальным двигателем.

ВК-1600В — первый в российской истории вертолётный двигатель, спроектированный только с использованием 3D-моделирования.

По официальной информации, работа по сертификации ТВД ВК-1600В завершится до конца 2024 года. Когда будет проведена сертификация вертолёта Ка-62, оснащённого двумя двигателями ВК-1600В, если лётные испытания с этими моторами только намечается начать ближе к концу текущего года, не ясно.

Разговоры о проведении сертификации моторов ВК-650В и ВК-1600В и сертификации вертолётов с новыми силовыми установками в столь сжатые сроки настораживают. По заверениям разработчиков моторов, можно предположить, что всё должно произойти в намеченные строки.

Однако отечественный опыт сертификации показывает, что она может затянуться надолго. Многострадальный ТВД ТВ7-117В, предназначенный в первую очередь для машин семейства вертолётов Ми-38, вновь направлен на доработку, хотя разрабатывается уже более 30 лет.

Китайская угроза

КНР стала пятой страной после США, России, Великобритании и Франции, имеющей высотный испытательный стенд. Технология испытаний и точность измерений на нём соответствуют международным стандартам. На этом стенде испытано более 20 моделей двигателей, созданных в Китае, включая CJ-1000A, который в перспективе будет устанавливаться на новейший самолёт Comac C919.

В марте 2023 года этот двигатель специалисты начали испытывать на самолёте Y-20 — первом китайском тяжёлом военно-транспортном самолёте. И тут же западные страны обвинили Китай в промышленном шпионаже: мол, некоторые детали двигателя подозрительно похожи на разработки совместного предприятия базирующейся в США GE Aviation и французской Safran. Скорее всего, так и есть, однако никаких доказательств промышленного шпионажа не было предоставлено.

Самолёт C919 совершил первый полёт 28 мая 2023 года, а уже в июле 2024 года объявлено, что китайская авиакомпания Suparna Airlines подписала рамочное соглашение на лизинг 30 новых самолётов. В сентябре самолёт сертифицирован авиакомпанией Brunei GallopAir. Полёты в Брунее начнутся в третьем квартале 2024 года. После сертификации GallopAir станет первым оператором Comac C919 за пределами КНР. Стоимость сделки составит два миллиарда долларов, Бруней получит 15 самолетов. Китайские авиационные власти сообщили, что есть уже более 1200 заказов на поставки Comac C919. На них будут установлены перспективные двигатели CJ-1000A китайского производства.

На предметное сотрудничество России с Китаем по теме ПД-14 рассчитывать в среднесрочной перспективе не приходится. В истории есть только один случай ремоторизации китайского самолёта под новый тип российского двигателя. Речь идёт о бомбардировщике H-6K, глубокой модификации лицензионной копии советского Ту-16. H-6K оснащён двигателем Д-30 КП-2 производства рыбинского НПО «Сатурн».

Как правило, современные самолёты проектируются под конкретный тип или типы двигателей, отмечают эксперты. Ремоторизация уже разработанных моделей сопряжена с большим объёмом научной и конструкторской работы. Возникают вопросы сертификации и налаживания сервисного обслуживания. Поэтому китайский C919 в итоге оснащён франко-американским двигателем CFM LEAP-1 C. Этот факт говорит, что Китай становится ведущим государством в области авиадвигателестроения, преодолев отставание в этой области от России и западных стран.

Вместо послесловия

Объём мирового рынка авиадвигателей оценивается в 500–600 миллиардов долларов на ближайшие 20 лет. В мире сегодня существует жёсткая конкуренция в области производства авиадвигателей не только для перспективных гражданских самолётов, но и для военных истребителей пятого и даже шестого поколения.

Именно здесь и развернётся настоящая ожесточённая борьба мировых лидеров авиадвигателестроения. Не секрет, что в этой схватке победит сильнейший конкурент. Хотелось бы, чтобы это была Россия.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы и первыми узнавайте о главных новостях и важнейших событиях дня.