Уникальное крыло выводит Россию из-под давления Запада

России «удалось сделать задел на десятилетия вперед», «теперь будем работать без оглядки на Запад». Такими словами эксперты оценивают первый полет нового российского авиалайнера МС-21 с композитным крылом отечественного изготовления. А совершить такой прорыв российскому авиапрому помогли антироссийские санкции. Каким же образом?

На аэродроме Иркутского авиационного завода (филиал компании «Иркут») совершен первый полет гражданского самолета МС-21-300 с отечественным композитным крылом. Как уточнили в Ростехе, все прошло в штатном режиме. За штурвалом находились летчики-испытатели Герои России Роман Таскаев и Олег Кононенко.

МС-21-300/310 – среднемагистральный узкофюзеляжный самолет нового поколения вместимостью от 163 до 211 пассажиров («Магистральный самолет XXI века 310»). Это ответ России европейскому Airbus A320 и американскому Boeing 737. Он стал самым просторным в мире среди узкофюзеляжных самолетов – ширина салона более 4 м, что по уровню комфорта для пассажиров сравнимо с широкофюзеляжными лайнерами.

Крыло из композиционных материалов стало ключевой особенностью самолета. За счет высокой жесткости и легкости материала повышаются летно-технические и экономические характеристики самолета. Фюзеляж МС-21 на 35% состоит из композитных материалов. Для производства агрегатов хвостового оперения (киль, стабилизатор) также используются композиты на основе углеродной нити.

Изначально планировалось, что композитное крыло будет делаться в России из компонентов, поставляемых из-за рубежа. Однако разработка и производство собственных подобных материалов начались в России после того, как США в сентябре 2018 года ввели торговые ограничения в отношении компании «АэроКомпозит». К решению проблемы подключились ученые МГУ и специалисты «Росатома». Теперь крыло и его консоли производят на предприятии «Аэрокомпозит-Ульяновск» с применением запатентованной технологии вакуумной инфузии.

Кроме того, самолет МС-21 может оснащаться новейшими российскими турбовентиляторными двигателями пятого поколения ПД-14 для среднемагистральных лайнеров (опытные образцы МС-21 летали с американскими двигателями PW1000G). Это первый с 1990-х годов полностью российский гражданский двигатель, разработка которого осуществлялась пермским «Авиадвигателем» в рамках госпрограммы «Развитие авиационной промышленности на 2013-2025 годы». Только Россия, США, Великобритания и Франция обладают возможностями производить авиадвигатели от и до. Китай по-прежнему зависит от комплектующих из других стран.

В крейсерском режиме полета ПД-14 расходуют до 15% меньше топлива, чем двигатели предыдущего поколения, эксплуатационные расходы – на 14–17% ниже, а стоимость жизненного цикла почти на 20% меньше, чем у зарубежных «одноклассников».

Первый полет с этим двигателем был совершен в декабре 2020 года. Тогда лайнер находился в воздухе 85 минут. В октябре сообщалось о беспрецедентных для России испытаниях двигателя на стенде Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П.И. Баранова с использованием пепла из камчатского вулкана Шивелуч. После воздействия пепла в течение часа характеристики газогенератора двигателя почти не изменились.

В середине декабря в рамках контрольных испытаний МС-21 с российскими двигателями впервые приземлился в гражданском аэропорту в Иркутске. Экипаж испытал надежность работы двигателей, функциональных систем и оборудования авиалайнера, который преодолел более 4 тыс. километров, вылетев из подмосковного Жуковского. Перелет прошел без замечаний.

Ранее на этой неделе завершилась летная сертификационная программа по МС-21. В ближайшее время, о чем сообщал глава Минпромторга Денис Мантуров, самолет получит сертификат, а в следующем году начнутся коммерческие поставки авиалайнера. А уже к 2026 году ожидается постепенный выход на темп производства в 70 таких воздушных судов в год.

Как сообщал гендиректор Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) Александр Артюхов, при выходе на серийное производство двигателями ПД-14 будет оснащена треть от планируемых к выпуску МС-21. В начале месяца премьер-министр России Михаил Мишустин поручил Мантурову подготовить «дорожную карту» поставок на ближайшие десятилетия самолетов МС-21 с российскими двигателями, а также разработать программу послепродажного гарантийного обслуживания этих силовых агрегатов.

Главный редактор портала Avia.ru Роман Гусаров назвал полет МС-21 с новым крылом грандиозным событием, потому что создание собственных композитных материалов задержало проект на два года. «Самолет был практически готов к началу серийного производства в 2019 году, но тогда мы получили санкции в отношении «АэроКомпозита», который делает крыло исключительно для МС-21», – напомнил Гусаров.

Целью притянутых за уши санкций была задержка выхода МС-21 на рынок, «особенно на фоне проблем с самолетом Boeing 737 MAX» (в течение нескольких лет произошла целая череда авиакатастроф этого лайнера), подчеркнул собеседник. «Нет худа без добра, мы эффективно использовали это время. Были созданы, испытаны и сертифицированы собственные материалы, разработаны технологии серийного производства, построен завод в Елабуге (первый в России завод по производству стратегического сырья для углеродного волокна – ПАН-прекурсора – открылся на территории особой экономической зоны «Алабуга» в ноябре этого года). Теперь мы имеем производство собственных композитных авиационных материалов необходимых свойств и качества. В дальнейшем эти материалы будут использоваться для любых других отечественных летательных аппаратов, а не только проекта по МС-21. Нам удалось сделать задел на десятилетия вперед», – уверен Гусаров.

Заместитель главного редактора журнала «Авиапанорама», заслуженный военный летчик России Владимир Попов согласен, что санкции США были направлены на срыв проекта по созданию МС-21. Он напомнил, что американцы были сильно удивлены возможностям «АэроКомпозита» выпускать детали больших габаритов и почти сразу отливать половину крыла.

«Американцы говорили, что у них самих нет возможностей осваивать в полной мере производство таких больших деталей. И вдруг через год-полтора политики принимают решение о санкционном воздействии на Россию и бьют прямо в точку, именно на композиты, которые мы брали у Европы и США. В то время для нас эти санкции были ударом под дых, потому что самим было жалко тратить время на производство таких материалов. Но полет с полностью композитным отечественным крылом еще раз показывает, что наши возможности эффективны и мы вышли из положения, хоть и с трудом, с потерей времени. Но мы еще что-то можем, даже без помощи наши партнеров с Запада», – сказал Попов.

Главная проблема заключалась в том, чтобы создать материалы, отвечающие самым современным требованиям, потому что крыло впервые полностью было сделано из композита, напомнил Гусаров. Особенно важны такие качества, как прочность, гибкость и долговечность. «Это крыло должно летать 20-40 лет под постоянными нагрузками и изломами. Это не одноразовое изделие, как, например, ракета с носовым обтекателем из композитных материалов. Самолет будет эксплуатироваться в жестких условиях десятилетиями», – пояснил эксперт.

Не менее сложной задачей была организация серийного производства композитных материалов с точки зрения стабильности и качества. Углеволоконные ленты толщиной несколько мкм должны быть идеальны по всей своей длине без каких-либо отклонений.

«За два года мы не только разработали материалы, но успели построить завод и сделать крыло. Это прекрасный результат», – подчеркнул главный редактор портала Avia.ru.

Попов убежден, что максимальную эффективность показал Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов в комплексе с другими НИИ. «Удалось быстро восстановить технологический процесс создания полимерных материалов и доработать технологии. Даже хорошо, что мы полностью освоили все производство. Теперь будем работать без оглядки на Запад и на санкции любого характера. Наш авиапром встает на ноги, несмотря на то, что произошло после развала СССР. Мы справились. Все это говорит о том, что сохранилась российская производственная база, а наши технологии – одни из лучших в мире», – считает Попов.

Что касается судьбы двигателя ПД-14, то его создание стартовало примерно одновременно с началом разработки самолета МС-21. Такое решение было принято с целью избежать зависимости от американского поставщика и в будущем предлагать самолет на рынке с двумя двигателями.

Цикл создания авиадвигателя занимает 6-10 лет, поэтому в случае санкций на поставку PW1000G проект мог бы задержаться на годы. «МС-21 впервые взлетел на американских двигателях, но уже сейчас летает и на отечественных. ПД-14 не уступает американскому. Кстати, о нем очень хорошие отзывы пилотов. Наш двигатель более приемистый. Что касается надежности, то процесс эксплуатации покажет, какой из двигателей предпочтительнее. Но отечественный двигатель дешевле, так что какие-то преимущества уже очевидны. К тому же это независимость. В любой момент могут ввести санкции на поставку американских двигателей», – указал Гусаров.

Попов добавляет, что Россия идет по пути восстановления всей линейки авиационной техники, как было в Советском Союзе. «Производство от самых маленьких самолетов до стратегической боевой авиации и огромных авиалайнеров было налажено на нашей территории без чьей-либо помощи. И сейчас мы показываем всему миру, что у нас эти возможности все-таки есть. Только несколько стран обладают такими же ресурсами, это прежде всего США, объединенная Европа и Китай. Но Россия находится не на последнем месте в этом списке», – подытожил эксперт.