ПАО «ОДК-Сатурн» — российское предприятие с богатой историей, которое специализируется на разработке, производстве и послепродажном обслуживании газотурбинных двигателей для гражданской и транспортной авиации, энергогенерирующих и газоперекачивающих установок, кораблей и судов. В составе АО «ОДК» Госкорпорации «Ростех» компания реализует целый ряд инновационных программ в области создания продукции на базе газотурбинных технологий.

Современный «Сатурн»

Начало ведущей российской двигателестроительной компании было положено в 1916 году, когда в Рыбинске начал работу автомобильный завод «Русский Рено». За более чем столетнюю историю здесь спроектировано порядка 40 видов изделий, серийно выпущено почти 50 тысяч авиационных двигателей выдающихся конструкторов Владимира Климова и Владимира Добрынина, Архипа Люльки, Павла Соловьева и Петра Колесова для истребителей, бомбардировщиков, транспортных самолетов и пассажирских лайнеров. За вклад в отечественное двигателестроение рыбинский завод не раз был удостоен государственных наград.

Сегодня ПАО «ОДК-Сатурн» входит в перечень системообразующих и стратегических предприятий России. Компания работает в структуре АО «ОДК» Госкорпорации «Ростех», с 2012 года это головное предприятие дивизиона АО «ОДК» «Двигатели для гражданской авиации».

Границы объединения давно вышли за пределы региона. Четыре филиала, группа компаний из 14 дочерних и зависимых обществ в Рыбинске, Москве, Лыткарине, Санкт-Петербурге, Перми, Омске, Париже — всё это современный «Сатурн».

ПАО «ОДК-Сатурн» — крупнейший работодатель на территории Ярославской области. Сегодня на предприятии работает 12,1 тысячи человек, из них более двух тысяч заняты научно-исследовательскими и опытно-конструкторскими разработками. В конструкторский дивизион «Сатурна» входят 85 докторов и кандидатов наук, он наиболее солидный в отрасли.

Предприятию отведена ключевая роль в создании импортозамещающей базы российского морского газотурбостроения. «ОДК-Сатурн» остается также единственным предприятием в России, которое производит промышленные газотурбинные двигатели и парогазовые установки на их основе мощностью более 100 МВт.

Самое успешное семейство

Более 45 лет назад на Рыбинском моторостроительном заводе была завершена сборка первого в стране авиадвигателя марки Д-30КУ/КП. Это семейство авиационных турбовентиляторных двигателей гражданского назначения для магистральных пассажирских и транспортных самолетов (Ту-154М, Ил-76, Ил-62М) — семейство самых массовых и успешных авиационных двигателей за всю историю советской и российской авиации.

Сегодня парк двигателей Д-30КУ/КП, эксплуатируемых в России, странах СНГ и ряде зарубежных государств, составляет порядка 2800 единиц. Дальнейшие перспективы продаж двигателей Д-30КУ/КП связаны с реализацией экспортных контрактов.

Новые заказы на изготовление и ремонт авиадвигателей Д-30КУ/КП и их модификаций позволяют «ОДК- Сатурн» уверенно смотреть в будущее, обеспечивая необходимые ресурсы для дальнейшего переоснащения производства, развертывания программ серийного изготовления новых ГТД.

SaM146 для «Суперджета»

В партнерстве с французской компанией Safran Aircraft Engines ПАО «ОДК-Сатурн» производит и поставляет АО «Гражданские самолеты Сухого» силовые установки SaM146 для регионально-магистральных самолетов Sukhoi Superjet 100.

SaM146 сертифицирован по нормам EASA и АР МАК и с 2011 года находится в коммерческой эксплуатации. На сегодняшний день с начала серийного производства заказчику поставлено свыше 300 авиадвигателей.

Основные эксплуатанты воздушных судов SSJ100 с двигателями SaM146 — это «Аэрофлот» и мексиканская авиакомпания InterJet. Крупный заказчик — лизинговая компания «ГТЛК», которая поставляет SSJ100 отечественным авиакомпаниям «Ямал», «Ираэро», «Якутия», «Азимут». В 2016 году начались поставки «Суперджетов» первому европейскому заказчику — авиакомпании CityJet. Самолеты SSJ100 с двигателями SaM146 эксплуатируют 15 операторов.

План производства двигателей SaM146 соответствует потребностям АО «Гражданские самолеты Сухого». Сегодня прорабатываются проекты альтернативного применения двигателя SaM146.

Заказчики — нефтегазовые гиганты

Наступивший 2018 год станет ключевым с точки зрения принятия решений о серийном производстве модернизированной газовой турбины большой мощности ГТД-110М. Этот проект национального масштаба реализуется в рамках заключенного инвестиционного соглашения между РОСНАНО, «Интер РАО», «ОДК-Сатурн» и НП «ЦИЭТ».

В линейке промышленных ГТД малой и средней мощности наиболее востребованы двигатели мощностью до 6 МВт для энергетических газотурбинных агрегатов, работающих в составе газотурбинных электростанций, а также мощностью 4 МВт — для газоперекачивающих агрегатов, которые предназначены для закачки газа в подземные хранилища.

Традиционно в число основных заказчиков оборудования с двигателями этого вида производства «Сатурна» входят нефтегазовые гиганты — «Газпром» и «Роснефть», «ЛУКОЙЛ» и «Сургутнефтегаз». Кроме того, «ОДК-Сатурн» — разработчик и серийный изготовитель малоразмерных ГТД двигателей для беспилотных летательных аппаратов. 

Ключевой игрок нового проекта

В гамме изделий ПАО «ОДК-Сатурн» появилось морское направление со значительным объемом инвестиций и обязательств по созданию сборочно-испытательного комплекса, масштабным опытно-конструкторским работам, техперевооружению предприятия. Компания выбрана ключевым игроком в реализации проекта российской базы морского газотурбостроения. 

Важная составляющая этой работы — создание сборочно-испытательного комплекса корабельных газотурбинных агрегатов (СИК КГТА) с уникальными для страны испытательными стендами мощностью до 15 до 40 МВт.

Технологические решения, заложенные в комплексе, позволяют испытывать корабельные агрегаты более чем 20 различных конфигураций. СИК станет кластером, который не только полностью обеспечивает на этапе импортозамещения потребности РФ в морских силовых агрегатах, но позволит испытывать и перспективные ГТД. 

В апреле 2017 года в присутствии Президента РФ Владимира Путина СИК КГТА был введен в опытную эксплуатацию — на нем начаты испытания газотурбинного агрегата М35Р-1 с двигателем М70ФРУ-2 для морских программ. Сейчас комплекс переведен в режим промышленной эксплуатации.

В 2017 году, после успешного завершения опытно-конструкторских работ, первые морские агрегаты запущены в серийное производство. 

Материал подготовлен совместно с пресс-службой ПАО «ОДК-Сатурн»

В 2018 году исполняется 30 лет с момента первого и единственного полета орбитального корабля-космоплана системы «Буран» в беспилотном режиме. Однако опыт этой программы будет использоваться в новых проектах российской космонавтики.

Концепция советской многоразовой транспортной космической системы разрабатывалась в ответ на многоцелевую военно-гражданскую программу США Space Shuttle. Программа была начата в 1976 году, а в 1993 году — законсервирована.

В мае 2016 года в Центре имени Хруничева восстановили департамент по многоразовым средствам выведения — для работы в нем пригласили специалистов, которые в свое время работали над проектом «Энергия». Департамент возглавил Павел Анатольевич Лехов, один из проектантов системы «Энергия — Буран».

Началось всё с того, что в 1971–1975 годах Институт прикладной математики АН СССР совместно с НПО «Энергия» проводил исследования, в ходе которых доказал, что Советскому Союзу необходимо построить многоразовую космическую систему. Подразумевалось, что при успешной реализации советской программы США с запуском Space Shuttle уже не получат военного преимущества в плане нанесения упреждающего ракетно-ядерного удара. 

Предположение о «похищениях» основывалось на габаритах грузового отсека и возвращаемой полезной нагрузке — эти данные открыто декларировались американскими разработчиками.

Так космическая отрасль Советского Союза получила задание создать многоразовую космическую систему многоцелевого военно-гражданского назначения с характеристиками, аналогичными системе Space Shuttle.

Первая версия МКС 1975 года, по сути, повторяла американскую, но в 1976 году была предложена существенно измененная — двигатели второй ступени были перемещены с орбитального корабля-космоплана на бывший отделяемый топливный бак второй ступени, что позволило совместить разработку многоразового корабля с созданием универсальной сверхтяжелой ракеты «Энергия».

В 1976 году была официально утверждена строго засекреченная программа «Энергия — Буран». В ней приняли участие 70 министерств и ведомств и 1286 предприятий СССР (более 1 миллиона человек), общие расходы на программу за 18 лет превысили 16 миллиардов рублей в ценах 1990 года. Между тем Space Shuttle стоил США около 160 миллиардов долларов 

Производились корабли на Тушинском машиностроительном заводе с 1980 года; к 1984 году был готов первый полномасштабный экземпляр. С завода корабли доставлялись водным транспортом (на барже под тентом) в город Жуковский, оттуда на самолете-транспортировщике ВМ-Т — на аэродром «Юбилейный» космодрома Байконур. 

Садиться «Буран» должен был на усиленную ВПП на аэродроме «Юбилейный» на Байконуре. Также существовало еще два резервных места приземления «Бурана» — военные аэродромы Багерово в Крыму и Восточный (Хороль) в Приморье; кроме того, были усилены ВПП в 14 запасных местах посадки, в том числе на Кубе и в Ливии. Специально для транспортировки с запасных аэродромов был создан самолет Ан-225 «Мрия».

Ко времени первого старта «Энергии» завершилась большая про- грамма научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Всего для этой цели было создано более 200 экспериментальных установок, 34 крупногабаритные конструктивные сборки, собрано 5 полноразмерных изделий, при этом общее количество проведенных испытаний превысило 6,5 тысячи. Кроме того, модульная часть блока А успешно прошла 6 летных испытаний при пусках РН среднего класса «Зенит».

Первый испытательный пуск РН «Энергия» (11К25, изделие 6СЛ, шифр 14А02, бортовой номер И1506СЛ) с тяжелым спутником «Полюс» состоялся 15 мая 1987 года с универсального комплекса стенд-старт космодрома Байконур. Ракета отработала нормально, выведя «Полюс» на переходную траекторию, но сам аппарат не вышел на расчетную орбиту ИСЗ из-за сбоя в автономной системе управления после отделения от второй ступени ракеты-носителя «Энергия».

Второй пуск «Энергии» (11К25, изделие 1Л, бортовой номер Л1501Л) с беспилотным многоразовым орбитальным кораблем «Буран» в качестве полезной нагрузки состоялся со второй попытки (первая — 29 октября 1988 года, прекращение предстартового отсчета Т=-00’51) 15 ноября 1988 года также с Байконура.

Полет продолжался 205 минут, за это время корабль совершил два витка вокруг Земли, после чего сел. Летал он без экипажа, полностью в автоматическом режиме, с использованием советского бортового компьютера и программного обеспечения (Space Shuttle тогда мог совершать посадку только на ручном управлении). В итоге полет советского орбитального космоплана и его посадка в авторежиме были записаны в книгу рекордов Гиннесса. Кстати, по воспоминаниям очевидцев события, в частности инженера-конструктора Игоря Розанова, который проработал в НПО «Молния» 30 лет («Молния» и проектировала космоплан «Буран»), именно автоматический режим позволил устранить во время полета некоторые проблемы:

И «Энергия», и «Буран» — оба были в своем роде уникальны.

«Буран» — как космоплан, как ракетоплан — по форме напоминал самолет, летал тоже похоже — стартовал по вертикали, а возвращался на Землю и садился горизонтально, на шасси, как самолет. При этом скорость оставалась при посадке космической, и корабль в нижних слоях атмосферы разогревался до 2 тысяч градусов. Во избежание возгорания алюминиевую нижнюю поверхность космоплана покрыли специальной теплоизолирующей плиткой.

Важная особенность «Энергии» — ее построение на базе блока второй ступени и унифицированных модулей первой ступени. Это позволяет на последующих этапах создать ряд перспективных носителей тяжелого и сверхтяжелого классов в зависимости от числа модулей в их составе — в частности, на базе «Энергии» планировали создать семейство унифицированных ракет-носителей, в том числе — с целью пилотируемой экспедиции на Марс. Однако в 1990 году работы по программе «Энергия — Буран» были приостановлены, а в мае 1993 года программа окончательно закрыта.

20 июня 2017 года в новостях появилось сообщение о том, что новая российская ракета-носитель «Союз-5» будет проектироваться исходя из опыта советской программы «Энергия — Буран». Такое заявление сделал глава РКК «Энергия» Владимир Солнцев на авиакосмическом салоне во французском Ле Бурже.

Ранее Россия и Республика Казахстан согласовали программу по ускоренному созданию ракеты «Союз-5» и стартовой инфраструктуры для нее на Байконуре — предположительно запуск программы запланирован на 2022 год. Россия взяла на себя финансирование и разработку ракеты, Казахстан — модернизацию стартового комплекса

Ракета-носитель «Энергия»

Первая советская ракета, использующая криогенное горючее (водород) на маршевой ступени, и самая мощная из отечественных ракет — суммарная мощность двигателей около 170 миллионов лошадиных сил.
Является универсальной и способна выводить на околоземные орбиты полезную нагрузку массой более 100 тонн как в виде многоразового орбитального корабля (ОК), так и в виде самостоятельных крупногабаритных космических аппаратов (КА). В этом заключается принципиальное отличие РН «Энергия» от американской системы Space Shuttle, силовой основой которой является не центральный ракетный блок, а бездвигательный подвесной топливный отсек; поэтому Space Shuttle не может летать без орбитального корабля (воздушно-космического самолета), на котором установлены маршевые кислородно-водородные ЖРД SSME.
Стартовая масса ракеты может достигать 2400 тонн. Каждый блок первой ступени снабжен четырехкамерным жидкостным ракетным двигателем (ЖРД) РД-170, работающим на жидком кислороде и углеводородном горючем. Тяга двигателя первой ступени составляет 740 тонн у поверхности Земли и 806 тонн — в пустоте. Вторая ступень оснащена четырьмя однокамерными ЖРД РД-0120 с тягой каждого 148 тонн у поверхности Земли и 200 тонн — в пустоте, работающими на кислородно-водородном топливе (окислитель — жидкий кислород -186 °С, горючее — переохлажденный жидкий водород -255 °С). Суммарная тяга в начале полета — около 3550 тонн.
Двигатели РД-170, специально разработанные для РН «Энергия» и используемые также на первой ступени РН «Зенит», обладают рекордными параметрами и не имеют аналогов за рубежом, а двигатели РД-0120 — первые мощные отечественные двигатели, использующие в качестве горючего жидкий водород. Несмотря на одноразовое применение РД-0120 в составе второй ступени, двигатель имеет трехкратный полетный ресурс.
Мощность РД-170 составила рекордные 20 миллионов лошадиных сил. Он мощнее, чем однокамерный F-1 американской ракеты-носителя «Сатурн-5», летавшей на Луну. Мощности современных двигателей РД-180 (используется в американских ракетах «Атлас») и РД-191 (российская ракета «Ангара») составляют всего лишь половину и четверть от мощности РД-170.

Данные: www.buran.ru, www.rgantd.ru, www.szaopressa.ru Фото: www.cosmoworld.ru (фотографии для этого ресурса предоставлены Андреем Лаврентьевым и Вадимом Лукашевичем)