В СПОРЕ РОДИТСЯ ИСТИНА?..

В редакцию пришло письмо от генерального директора ЗАО "УК "Пермский моторостроительный комплекс" Александра Александровича Иноземцева, которое публикуется по просьбе автора.

Принимая во внимание предупреждение редакции, что она не несет ответственности за достоверность информации в публикуемых материалах, по нашему глубокому убеждению, ответственность самих авторов должна соответствовать и содействовать укреплению заслуженного высокого авторитета нашего общего журнала, в особенности в тех вопросах, где иногда сталкиваются в конкурентной борьбе чьи-либо коммерческие интересы.

Редкие случаи, когда в нейтральных методологических статьях используются недостаточно проверенные цифры или иного вида необъективная информация, вызывают глубокое сожаление и не способствуют выяснению существа дела, принятию правильных решений иногда по острым экономическим вопросам государственной важности, в особенности в отраслях, находящихся в критическом положении: авиадвигателестроении и авиации в целом.

В данном случае речь идет о статье с вполне нейтральным и заинтересовывающим названием "Методика расчета сравнительной доходности эксплуатации двигателей самолетов ГА" (авторы Е. Марчуков, В. Андреенко, В. Куликов, И. Осипов, "Двигатель" № 1 (37), 2005 г.).

Изложенная с примерами методика является весьма упрощенной и краткой и при использовании в публикациях "высокого уровня" (какими являются большинство публикаций такого серьезного журнала как "Двигатель") требует очень внимательного отношения к достоверности и корректности используемых цифр и предпосылок.

Полученный в статье вывод - переоснащение самолета Ил-76 (по-видимому, в будущем, после 2007 г.) модифицированным двигателем Д-30КП-3 "Бурлак" позволит сэкономить за время жизненного цикла самолета $115 млн по сравнению с переоснащением того же самолета двигателем ПС-90А (установленным в настоящее время на самолетах Ту-204, Ту-214, Ил-96-300) - может вызвать недоумение у заинтересованных читателей, знакомых с существом дела.

Естественно, возникает вопрос: каким образом высокопараметрический ТРДД четвертого поколения ПС-90А, имеющий значительно лучшие термодинамические параметры и тягово-экономические характеристики, может принести убыток владельцу самолета Ил-76 за весь период эксплуатации $ 115 млн по сравнению с будущей (возможной после 2007 г.) заменой его двигателей на двигатели Д-30КП-3 "Бурлак", находящиеся в состоянии начала доводочных и сертификационных работ с намечаемыми назначенным ресурсом 24000 ч и межремонтным 5000 ч?

При сравнении двух изделий, различных по размерности (тяге), разной степени готовности и подтверждения основных показателей: удельных расходов топлива, ресурса (надежности), продажной цены и т.д. и т.п., возникает целый ряд дополнительных факторов, влияющих на объективный выбор двигателя.

Однако, оставаясь даже в рамках обсуждаемой краткой и приближенной методики сравнения двух конкретно взятых двигателей, важно обеспечить хотя бы "синхронизацию" как по тягам - усредненному часовому расходу топлива, так и по времени, т.е. принять наиболее реальные и достоверные ресурсы в один и тот же период эксплуатации (после 2007 г.).
В примере, приведенном в указанной статье, при сравнении эффективности двух силовых установок рассматриваются полеты самолета Ил-76 с взлетной массой 195 т, на дальность 4000 км. При этом для двигателя Д-30КП "Бурлак" указан часовой расход топлива 1733 кг/ч, а для двигателя ПС-90А - 1977 кг/ч (т.е. +14 %).

По-видимому, эти показатели для двигателя "Бурлак" приняты в соответствии с данными рекламного проспекта на крейсерском режиме, а для двигателя ПС-90А(-76) - из основных технических данных в тех же условиях на максимальном крейсерском режиме.

Очевидно, что рассматриваемая тяга (3300 кгс) не могла быть использована для данного расчета расхода топлива при той же массе самолета Ил-76 (195 т) и дана на двигателе ПС-90А-76 для использования на максимальном крейсерском режиме при больших высотах и других особых условиях.

Несколько различные крейсерские скорости полета (по непонятным причинам) приняты в примере: для двигателя ПС-90А - 820 км/ч, а для "Бурлака" - 800 км/ч. Это различие не может привести для самолетов с одинаковым взлетным весом и дальностью полета к столь значительным перерасходам среднечасового расхода топлива двигателями ПС-90А(-76) (+14%), учитывая меньший на -5 % удельный расход топлива двигателя ПС-90А(-76).

Даже с учетом поправок на скорость крейсерского полета и больший диаметр двигателя ПС-90А увеличение часового расхода топлива будет составлять ~ 3 %, а не 14 %, с которым дальше оперирует "Методика", определяя затраты на топливо и снижая коммерческую нагрузку.

При более объективном сравнении эффективности двух силовых установок, среднечасовой расход топлива двигателя ПС-90А составит 1688 кг/ч, то есть на 2,6 % меньше, чем расход двигателя Д-30КП "Бурлак" даже с учетом большего диаметра двигателя ПС-90А-76.

При соблюдении "синхронизации по времени" (т.е. в период эксплуатации после 2007 г.) и с учетом дефорсирования двигателя ПС-90А-76 на всех режимах по сравнению с базовыми двигателями ПС-90А, отдельные экземпляры которых достигли уже к настоящему времени общей наработки 20000 ч, а без снятия с крыла - 8000 ч, начальные ресурсы, согласованные в настоящее время (5000 ч - назначенный и 2500 ч - межремонтный), должны быть увеличены в расчетах, по крайней мере, до прогнозируемых на 2007 г., а именно, - 24000 ч (назначенный) и до 6000 ч (межремонтный).

Очевидно, что использование только более достоверных цифр по расходу топлива и ресурсам двигателей радикально изменяет результаты данного приближенного сравнения двух силовых установок. Так, расчеты с использованием новых значений расходов топлива и ресурсов практически выравнивают доходы владельцев при ремоторизации самолета Ил-76 при сохранении других условий, принятых в упомянутой статье (таблица 1 "Методики"), включая стоимости двигателей ПС-90А и Д-30КП "Бурлак" ($3,5 млн и $1,5 млн) и, соответственно, стоимости их капитального ремонта.

Принимать продажную цену двигателя Д-30КП "Бурлак" равной $1,3...1,5 млн в настоящее время, когда не известны все реальные затраты на его доводку, было бы крайне преждевременно, учитывая, что двигатель Д-30КП-2 в настоящее время стоит около $2 млн.

В заключение следует еще раз отметить главное: проведение сравнительных расчетов двух двигателей, значительно отличающихся по размерности, тяге, массе и удельному расходу топлива, необходимо производить не при постоянных взлетной массе и дальности полета самолета, а с полным использованием всех имеющихся резервов.

Следует также принять во внимание относительно небольшое увеличение диаметра вентилятора, принятое для двигателя "Бурлак" (как следствие, - меньший уровень тяг по сравнению с ПС-90А-76 во всех условиях, особенно в высотных) и возможные ограничения по предельным температурам газа перед турбиной и шуму, которые будут препятствовать дальнейшему развитию самолетов Ил-76Т, ТД, их удлиненных модификаций Ил-76МФ, ТФ, а также ремоторизации самолетов типа Ил-86 (Rмакс. кр = 3220 кгс).