Кооперация
Согласно распоряжению Президента России от 6 июня 2010 г. головным исполнителем программы разработки и производства перспективных пассажирских самолетов нового поколения МС-21 определена корпорация «Иркут». Для постройки опытных образцов, а затем и всех серийных самолетов семейства МС-21 выбран Иркутский авиационный завод, являющийся филиалом корпорации «Иркут». На нем осуществляется изготовление фюзеляжа и окончательная сборка самолета. Панели для сборки отсеков фюзеляжа и их последующей стыковки, центрополан и консоли крыла, оперение, шасси и все остальные системы самолета поступают в Иркутск с других предприятий кооперации.
Изготовление металлических панелей отсеков фюзеляжа с Ф1 по Ф5, а также подкилевого отсека, отсека вспомогательной силовой установки и комплекта дверей (11 штук на самолет) ведет ульяновское АО «Авиастар-СП». Здесь же осуществляется сборка хвостового оперения, панели и силовые элементы которого из полимерных композиционных материалов поставляются Обнинским НПП «Технология» холдинга «Химкомпозит». Панели центроплана, лонжероны и интегральные панели крыла изготавливаются из полимерных композиционных материалов по прогрессивной инфузионной технологии на новом предприятии «АэроКомпозит-Ульяновск», а композитные носовую и хвостовую части консолей крыла, механизацию и рули поставляет казанское «КАПО-Композит» (эти два завода представляют собой ульяновскую и казанскую производственные площадки входящего в состав ОАК предприятия «АэроКомпозит»). МС-21 должен стать первым отечественным гражданским самолетом с полностью композиционным крылом. В целом доля полимерных композиционных материалов в конструкции МС-21 составляет около 30%. Пилоны двигателей, створки шасси, обтекатели крыла и закрылков и другие агрегаты из стеклопластика поставляет для МС-21 Воронежское акционерное самолетостроительное общество. ВАСО также задействуется в кооперации по изготовлению мотогондол двигателей ПД-14.
Как известно, для самолета предусмотрено два типа силовой установки на выбор заказчика: редукторные турбовентиляторные двигатели PW1400G-JM американской компании Pratt & Whitney и ТРДД высокой степени двухконтурности ПД-14 российской Объединенной двигателестроительной корпорации (головной разработчик – пермский «Авиадвигатель», головной завод-изготовитель – «Пермский моторный завод»). Стойки основных и передней опор шасси для МС-21 изготавливает Нижегородское ОАО «Гидромаш», гидроцилиндры створок и замки убранного положения шасси и его створок – самарское АО «Авиаагрегат» холдинга «Технодинамика».
Интеграцию комплекса авионики, в состав которого входят системы как отечественного производства (предприятий концерна «Радиоэлектронные технологии»), так и зарубежного, и разработку программного обеспечения для него осуществляет дочерняя компания Объединенной авиастроительной корпорации – «ОАК – Центр комплексирования».
«Черное» крыло
Изготовление композиционного крыла для МС-21 по инновационной технологии вакуумной инфузии и автоматизированной выкладки углеродного наполнителя осуществляется на новом предприятии «АэроКомпозит-Ульяновск».
Закладка этого предприятия на территории завода «Авиастар-СП» состоялась в ноябре 2011 г., а уже к концу 2013 г. «АэроКомпозитом» было поставлено свыше десятка конструктивно-подобных образцов элементов конструкции крыла МС-21 для испытаний в ЦАГИ, где с лета 2011 г. уже проходили различные тесты прототипы кессона композиционного крыла МС-21, построенные по заказу «АэроКомпозита» на производственных мощностях компаний Diamond и FACC AG.
Изготовление полноразмерных лонжеронов кессона крыла и панелей центроплана из полимерных композиционных материалов началось в Ульяновске в апреле 2014 г. К концу лета 2015 г. «АэроКомпозит» завершил сборку носовой и хвостовой частей композитного кессона, а осенью приступил к установке панелей кессона. Сборка первой (правой) консоли крыла для первого летного образца МС-21 завершилась в начале этого года, и 19 января 2016 г. ее доставили на Иркутский авиационный завод. 4 марта за ней последовала вторая (левая) консоль крыла. А еще в апреле 2015 г. «АэроКомпозит-Ульяновск» отгрузил на Иркутский авиазавод композитный центроплан для первого летного МС-21.
Особенность технологического процесса изготовления композитного крыла МС-21 – использование автоматизированной выкладки сухой углеродной ленты при помощи промышленных роботов с последующим применением метода вакуумной инфузии. АО «АэроКомпозит» – первая компания в мире, которая применила данную технологию при производстве силовых элементов конструкции крыла – лонжеронов, панелей кессона и центроплана. Ее использование дает возможность создания крупноразмерных интегральных конструкций (длина панелей кессона крыла МС-21 – около 18 м) без использования дополнительного крепежа, которые работают как цельная структура. Применение метода вакуумной инфузии позволяет не только снизить массу всей конструкции крыла, но и дает возможность создать более совершенную аэродинамическую форму крыла большого удлинения.
Изготовление из полимерных композиционных материалов элементов механизации крыла, носовой и хвостовой частей крыла, а также рулей высоты и направления для МС-21 осуществляется по более традиционной автоклавной технологии на другой производственной площадке АО «АэроКомпозит» – казанском «КАПО-Композит», первая очередь которого была запущена в июле 2013 г.
Изготовление элементов хвостового оперения для опытных самолетов МС-21 на Обнинском научно-производственном предприятии «Технология» им. А.Г. Ромашина (входит в холдинг «РТ Химкомпозит» госкорпорации «Ростех») началось в сентябре 2015 г., когда там состоялся торжественный пуск модернизированной установки автоматизированной выкладки препрегов. Первым запущенным в производство компонентом для опытных МС-21 стала панель кессона киля. К тому времени предприятие уже изготовило более 4000 опытных образцов элементов конструкции хвостового оперения МС-21, а полноразмерый металло-композитный кессон киля МС-21, собранный на ульяновском «Авиастаре» из обнинских комплектующих, успешно прошел два этапа испытаний на прочность в ЦАГИ.
В изготовлении композиционных компонентов хвостового оперения МС-21 обнинская «Технология» применяет современные отвечающие мировому уровню материалы, связующие и клеевые композиции, а также технологии собственной разработки. Как сообщалось на церемонии торжественного пуска производства прошлой осенью, ОНПП «Технология» к тому времени получила от корпорации «Иркут» заказ на пять комплектов компонентов хвостового оперения для опытных экземпляров самолета МС-21, а начало серийного выпуска компонентов оперения для МС-21 в Обнинске запланировано на 2018 г.
Поставка на Иркутский авиационный завод готового комплекта хвостового оперения (киль с рулем направления и консоли стабилизатора с рулями высоты) на первый опытный образец МС-21-300 состоялась весной этого года.
Ульяновские панели
Пять лет назад, на авиасалоне МАКС-2011 в августе 2011 г., корпорация «Иркут» и германская компания ThyssenKrupp System Engineering заключили контракт на разработку, поставку и монтаж на ульяновском заводе «Авиастар-СП» технологической линии агрегатной сборки панелей фюзеляжа самолета МС-21 и его хвостовых отсеков с использованием современных цифровых технологий. Эта линия включает системы позиционирования и лазерного измерения, управляемые специальными программами, а также оборудование для автоматической клепки панелей. К изготовлению технологической оснастки для линии сборки широко привлекались российские предприятия.
Перед поставкой на Иркутский авиазавод первых панелей для опытных экземпляров МС-21 на «Авиастаре» было изготовлено значительное число конструктивно подобных образцов элементов конструкции (панели, отсеки, агрегаты) для проведения статических и усталостных испытаний. Первые панели фюзеляжа для летного образца МС-21 №0001 были изготовлены в Ульяновске и отправлены в Иркутск весной 2014 г. К началу 2015 г. «Авиастар» отгрузил на Иркутский авиазавод полный комплект панелей для отсеков фюзеляжа Ф1 и Ф2 на первый летный образец МС-21-300, в марте 2015 г. – комплект панелей на отсек Ф3, в мае – на отсек Ф4. В июле прошлого года в Ульяновске был готов подкилевой отсек, а затем и отсек ВСУ.
К лету этого года «Авиастар» завершил поставки в Иркутск полного комплекта панелей фюзеляжа на МС-21-300 №0002 (образец для статических испытаний) и приступил к отгрузке третьего самолето-комплекта. До конца 2016 г. ульяновский завод планирует завершить изготовление комплекта панелей для самолета №0004, а в следующем году выпустить самолето-комплекты еще на один МС-21-300 и первые два МС-21-200.
Иркутская поточная линия
Для постройки МС-21 на Иркутском авиазаводе в 2014 г. была смонтирована первая очередь инновационной технологической линии поточной сборки, оснащенная системами позиционирования и лазерного измерения. На ней осуществляется сборка отсеков фюзеляжа, их стыковка и последующая окончательная сборка самолета с использованием современных цифровых технологий.
Контракт на разработку и монтаж поточной линии агрегатной и окончательной сборки был заключен корпорацией «Иркут» в августе 2011 г. с германской компанией Durr (в августе 2014 г. подписано соглашение об интеграции бизнеса Durr в области авиационных сборочных технологий в компанию Broetje-Automation Group).
Монтажу сборочной линии МС-21 на Иркутском авиазаводе предшествовала реконструкция и переконфигурация пяти пролетов цеха агрегатно-сборочного производства, где ранее велось изготовление агрегатов самолетов Су-30 и Як-130. Эти работы включали укладку устойчивых к внешним вибрациям фундаментов и прокладку необходимых коммуникаций. Монтаж первых восьми станций линии автоматической сборки МС-21 начался в 2013 г. Смонтированная первая очередь сборочной линии обеспечивает выпуск десяти самолетов в год. В дальнейшем предусматривается возможность поэтапного наращивания объемов производства – до 20 машин в год к 2020 г. на имеющихся мощностях и затем вплоть до 84 самолетов ежегодно (семь машин в месяц) после монтажа дополнительных сборочных станций.
Цикл агрегатной сборки МС-21 на имеющейся поточной линии начинается на станциях сверления и клепки решеток пола, сверления и клепки отсека Ф1, сборки проемов дверей и люков, автоматической клепки панелей и сборки суперпанелей отсеков Ф2, Ф3 и Ф4. Далее на соответствующих станциях осуществляется сборка отсеков фюзеляжа Ф2, Ф3, Ф4 и Ф5, которые затем поступают на станцию стыковки полуфюзеляжей. Перемещение по цеху панелей, суперпанелей и отсеков фюзеляжа осуществляется на специальных многоколесных высокоманевренных тележках с дистанционным управлением. Состыкованный фюзеляж после герметизации и окраски отправляется на станцию стыковки с крылом (F10) и, наконец, – на станцию окончательной сборки (F20).
Здесь производится установка киля, стабилизатора, хвостового кока, створок шасси, монтаж агрегатов гидросистемы и гидроприводов рулей высоты и направления с последующей промывкой, монтаж системы управления самолетов и двигателями. Далее осуществляется монтаж пилонов и двигателей с капотами (установка двигателей в мотогондолы выполняется на участке поддинга в агрегатно-сборочном производстве), монтаж системы кондиционирования воздуха, топливной системы с проверкой ее герметичности, электрооборудования, приборных досок и пультов. После этого выполняется проверка под током системы энергоснабжения, системы запуска двигателей и ВСУ, проверка электрооборудования, радиооборудования и навигационных систем, проверка функционирования гидросистемы и управления самолетом.
Далее следуют установка модулей кухни, туалетов, гардеробов, багажных полок, облицовок кабины экипажа и панелей пассажирского салона, а также дверей; монтаж коврового покрытия и кресел. Наконец, выполняется установка люков, зализов, обтекателей и носового конуса, аварийно-спасательного оборудования, проверяется герметичность кабины, функционирование внешнего и внутреннего освещения и сигнализации и проводится нивелировка планера, после чего самолет выкатывается из сборочного цеха и поступает на летно-испытательную станцию для наземных, а затем и летных испытаний.
Двигатели
В апреле 2010 г. корпорация «Иркут» объявила о заключении первого контракта с поставщиком систем для МС-21 – им стала американская компания Pratt & Whitney, создающая для самолета маршевые редукторные ТРДД нового поколения PW1400G. В июне 2012 г. было заявлено о подписании окончательного соглашения с Pratt & Whitney, определяющего, что PW1400G станут единственным типом силовой установки МС-21 зарубежного производства, а также о выборе компании Short Brothers (дочернее предприятие Bombardier Aerospace) в качестве эксклюзивного поставщика мотогондол для двигателей PW1400G.
Первый двигатель PW1400G-JM для МС-21-300 №0001 был поставлен Pratt & Whitney в Иркутск 23 августа 2015 г. после сборки и проведения испытаний на предприятии компании в американском Вест-Палм-Бич, штат Флорида. Позднее в Иркутск прибыли второй, а затем и третий (резервный) PW1400G-JM для первого МС-21-300. Альтернативный вариант маршевой силовой установки для МС-21 создает Объединенная двигателестроительная корпорация, которая продолжает постройку и испытания двигателей ПД-14 опытной партии. Прошлой осенью опытный ПД-14 №100-07 поступил на летные испытания на борту летающей лаборатории Ил-76ЛЛ, его сертификация намечена на 2018 г., в том же году может состояться первый полет МС-21 с такими двигателями.
В качестве вспомогательной силовой установки на борту МС-21 в настоящее время предусмотрено применение агрегата HGT750 компании Honeywell. В то же время, еще в начале 2015 г. ступинским НПП «Аэросила» изготовлены и переданы на стендовые испытания первые опытные образцы ВСУ типа ТА18-200МС, предназначенной для самолета МС-21. Свой вариант ВСУ для МС-21 предлагает и холдинг «Технодинамика».
Системы и импортозамещение
31 марта 2015 г. вышел приказ министра промышленности и торговли России об утверждении «Плана мероприятий по импортозамещению в отрасли гражданского авиастроения России» (его можно найти на сайте Правительства). Планом предусмотрено проведение работ по локализации выпуска или замене имеющихся в настоящее время ряда на МС-21 систем зарубежного производства отечественными. Так, предполагается к 2020 г. заменить на производимые в России вспомогательную силовую установку, колеса и тормоза, агрегаты гидросистемы, привода системы управления, комплексную систему кондиционирования воздуха, а также значительно (не более чем до 20–40%) снизить с нынешних 100% долю импорта в таких компонентах, как инерциальная навигационная система, система автоматического управления, радиосвязное оборудование, центральный вычислитель, бортовые системы контроля, топливная система, система электроснабжения, кислородная система, интерьер салона, бытовое оборудование и др.
В работах по импортозамещению в рамках программы МС-21 активное участие принимают предприятия концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) и холдинга «Технодинамика». Интегратором комплекса авионики МС-21 является дочернее предприятие Объединенной авиастроительной корпорации – «ОАК – Центр комплексирования», а основными поставщиками – предприятия КРЭТ при участии Thales Avionics и Rockwell Collins. КРЭТ является головным разработчиком комплекса интегрированной модульной авионики для МС-21. Входящий в концерн Московский институт электромеханики и автоматики (МИЭА) разрабатывает для самолета информационно-вычислительный комплекс комплексной системы управления (ИВК КСУ), программное обеспечение для самолетовождения, а также бесплатформенную инерциальную навигационную систему (БИНС).
Другое предприятие КРЭТ – Ульяновское конструкторское бюро приборостроения (УКБП) – поставляет для МС-21 систему управления общесамолетным оборудованием СУОСО-МС-21, многофункциональные индикаторы ИМ-21-2, блок управления и контроля комплексной системы кондиционирования воздуха БУК-17, интегрированную систему резервных приборов ИСРП-21, систему измерения высотно-скоростных параметров СИВСП-21 (с многофункциональным измерителем воздушных данных МИВД разработки АО «Аэроприбор-Восход»), пульты управления индикацией, пульты-трекболы, многофункциональные пульты управления МФПУ-2 и т.д.
В пилотажно-навигационный комплекс МС-21 также входит разработанное АО «ВНИИРА-Навигатор» оборудование спутниковой посадки – аппаратура приема и преобразования дифференциальных данных АПДД-02. Она осуществляет навигационное обслуживание воздушных судов по сигналам навигационных спутниковых группировок ГЛОНАСС и GPS (зарубежные аналоги работают только по спутникам GPS), рассчитывая местоположение летательного аппарата и выдавая сигналы его отклонения относительно траектории захода на посадку в цифровом и аналоговом виде бортовым потребителям для захода в ручном, директорном и автоматическом режимах. Стоит отметить, что АПДД-02 – первая сертифицированная система точной (слепой) спутниковой посадки, способная работать в любой точке мира, уже подтвердившая свою высокую эффективность при использовании на различных воздушных судах в самых разных условиях, в т.ч. при выполнении точных посадок самолета Ил-76 на ледовые аэродромы в Антарктиде, а также при посадках на необорудованные аэродромы и посадочные площадки вертолетов Ми-8 в труднодоступных районах крайнего Севера и Камчатки.
От выкатки – к серии
Базовая версия лайнера МС-21-300, чьи летные испытания с двигателями PW1400G‑JM должны начаться в первой половине 2017 г., рассчитана на перевозку до 211 пассажиров на расстояние до 5900 км. При типовой двухклассной конфигурации салона МС-21-300 сможет принимать на борт 163 пассажира (16 кресел в бизнес-классе и 147 – в «экономе»), при стандартной одноклассной компоновке (шаг кресел – 32 дюйма) – 181. В этом году планируется завершить выпуск рабочей конструкторской документации на модификацию МС-21-200 с укороченным на 5,5 м фюзеляжем, рассчитанную на перевозку до 176 пассажиров на расстояние до 6000 км (135 пассажиров при двухклассной компоновке, включая 12 мест в бизнес-классе, и 153 – при типовой одноклассной с шагом кресел 32 дюйма). Максимальная взлетная масса МС-21‑300 определена в 79 250 кг, укороченного МС-21‑200 – в 72 390 кг.
Завершение сертификационных испытаний МС-21-300 и начало поставок намечаются на 2018–2019 гг. Портфель твердых заказов на МС-21 в настоящее время включает 175 машин. Из них 50 законтрактованы лизинговой компанией «Авиакапитал-Сервис» (дочернее предприятие корпорации «Ростех») для «Аэрофлота», а еще 35 (с двигателями ПД-14) – для государственных заказчиков. Договор еще на 50 машин заключен с лизинговой компанией «Ильюшин Финанс Ко.», на 30 – с компанией «ВЭБ-лизинг». Помимо «Аэрофлота», стартовым эксплуатантом МС-21 может стать авиакомпания «Ред Вингс», которая планирует получить самолеты, заказанные ИФК. Кроме того, у корпорации «Иркут» есть прямой контракт с авиакомпанией «ИрАэро» на 10 самолетов. Ведутся переговоры с большим числом других авиаперевозчиков, с рядом из них уже заключены предварительные соглашения.
Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 7-8/2016
