Українські газотурбіни

Українські газотурбіни
113

Україна отримала від Радянського Союзу унікальний спадок - замкнутий цикл проектування, випробувань і серійного виробництва газотурбінних двигунів (ГТД) різної потужності і призначення, а також редукторів і газотурбінних установок, на базі Союзного Проектного бюро (СПБ) "Машпроект" та Південного турбінного заводу "Зоря" (м.Миколаїв)

У 2001 році обидва підприємства об’єднали і вони відтоді становлять Державне підприємство «Науково-виробничий комплекс газотурбобудування (ДП НВКГ) «Зоря»-«Машпроект», яке входить до складу ДК «Укроборонпром». Наразі воно відоме своїми виробами, як для цивільних, так військових потреб, далеко за межами України. Тим не менш, «Зоря»-«Машпроект» не зупиняється на досягнутому і пропонує своїм потенційним споживачам не лише відому продукцію, а й нові перспективі рішення.

Потенціал

Сьогодні «Зоря»-«Машпроект» є українським розробником і виробником газотурбінної техніки світового рівня. Після реорганізації та об’єднання на підприємстві працюють до 9000 висококваліфікованих працівників і інженерів. Підприємство має колосальний досвід і давню традицію у царині створення морських газотурбінних двигунів (ГТД). Саме в Миколаєві, з’явився перший у світі все режимний газотурбінний агрегат М3 за схемою COGAG, а також перші у світі газотурбінні великі протичовнові кораблі пр.61 типу «Комсомолець України», які за характерний звук працюючих газових турбін американці прозвали «співаючими фрегатами».

Читайте також: Олександр Сирський про плани застосування автоматизованих систем управління військами

На підприємстві свого часу були розроблені, вироблені та масово постачалися двигуни другого покоління М60, М8ДТ4 з коефіцієнтом корисної дії до 28%, та газотурбінні установки (ГТУ) М5, М7 і М9 виготовлені за схемою COGAG. Також для кораблів усіх класів були створені двигуни третього покоління М75, М70, М90 з коефіцієнтом корисної дії 30-35%. Саме завдяки впровадженню нових конструктивних матеріалів (кераміка, сполуки тощо), здатних витримувати більш високі температури, були виготовлені турбінні лопатки з внутрішнім охолодженням та внутрішньою рекуперацією циклу. Це дозволило суттєво збільшити ресурс ГТД в цілому. В 90-ті роки минулого століття на «Зоря»-«Машпроект» було створено ГТД четвертого покоління М80 і ДН70 з ККД у 36-37%. Також, на підприємстві було створено ГТУ М21 для ракетного крейсера, М16 для важкого корабля на підводних крилах і М35 для важкого корабля на повітряній подушці.

Загалом, станом на 1990 рік до 65% надводних кораблів ВМФ СРСР було оснащено енергетичними газотурбінними установками виробництва «Зоря»-«Машпроект». Це відповідно складало 33% потужності і 29% кількості кораблів світового газотурбінного флоту.




Співпраця

До цього часу підприємством створено і перевірено успішною експлуатацією понад 30 типів пропульсивних газотурбінних установок для кораблів і катерів, у т.ч. на підводних крилах і на повітряній подушці. Створеними у Миколаєві ГТД оснащено до 25% світового газотурбінного флоту, кораблі і судна якого експлуатуються або стоять на озброєнні ВМС Індії (есмінці типу «Delhi», «Kolkata» і «Rаjput», фрегати типу «Shivalik» і «Talwar» , корвети типу «Veer»), Болгарії (корвети типу «Молнія»), Греції (малі десантні корабля на повітряній подушці типу «Зубр»), РФ (ракетні крейсери типу «Атлант», ВПК типу «Беркут-Б», «Фрегат», СКР типу «Буревестник», «Гепард», МДКВП типу «Зубр», РКА типу «Молнія», ракетні корвети типу «Сивуч»), України (фрегат «Гетьман Сагайдачний»), Польщі (есмінець «Варшава», корвети типу «Молнія»), Румунії (корвети типу «Молния»), В’єтнаму (фрегати типу «Гепард», корвети типу «Молния»), Китаю (есмінці типу «Lanzhou», МДКВП типу «Бізон») і США ( швидкісний транспорт озброєння «Roy M.Wheet»).

Великий протичовновий корабель INS Ranvir класу Rajput
Великий протичовновий корабель INS Ranvir класу Rajput зі складу військово-мрських сил Індії оснащений газотурбінними двигунами від ДП НВКГ «Зоря»-«Машпроект»

Найбільшим замовником українських морських ГТД виробництва «Зоря»-«Машпроект» є Індія. Дуже мало хто знає, що саме індійський флот був першим клієнтом, який зробив замовлення турбін у підприємства після оголошення незалежності України. Частка Індії в загальному обсязі продажів компанії, в цілому, починаючі з 2009 року, становить близько 10-12%. Свого часу, навіть, повідомлялось про створення спільного українсько-індійського підприємства для обслуговування турбін виробництва НВКГ «Зоря»- «Машпроект» з індійською компанією Bharat Heavy Electricals Ltd для капітального ремонту турбін кораблів ВМС Індії.

Протичовнові корабелі класу Delhi
Протичовнові корабелі класу Delhi зі складу військово-мрських сил Індії також мають силові установки розробки та виробництва ДП НВКГ «Зоря»-«Машпроект»

12 вересня 2019 року «Зоря»-«Машпроект» підписало в Делі декілька контрактів на поставку великої кількості газотурбінної техніки для оснащення кораблів різних класів ВМС Індії. До номенклатури поставок входять газотурбінні двигуни, редуктори, комплекти запасних частин. Поряд з цим, контракти передбачають проведення навчання індійського персоналу з експлуатації газотурбінних установок, а також надання інженерної підтримки. Термін відвантаження першої партії - грудень 2019 року, решти - протягом 2020 року. Турбіни для них Індія придбала в Україні за окремим контрактом.

Одним з фрагментів історії співпраці з Індією є реалізації для ВМС країни російських кораблів проекту 11356. Після впровадження Україною санкцій проти РФ за анексію Криму і війну на Донбасі, ВТС з країною-агресором було припинено, а раніше укладені контракти на поставки українських турбін для кораблів ВМФ РФ-анульовано. У зв’язку з цим, через неможливість добудови вже закладених на стапелях заводу «Янтарь» у Калінінграді 3-х фрегатів, корпуси останніх було продано Індії. У 2019 році на індійській державній верфі Goa Shipyard Limited планувалося розпочати локалізоване будівництво фрегатів проекту 11356. Кораблі будуть дооснащені силовою установкою виробництва НВКГ «Зоря» – «Машпроект». Попередні фрегати цього класу типу «Talwar» для ВМС Індії будувалися на заводах Санкт-Петербургу та Калінінграду.

Китай також має певну історії відносин з українським підприємством. Китайські есмінці свого часу оснащувалися американськими ГТД LM2500, проте, після запровадження США ембарго на поставки таких турбін Пекін звернувся до України, де придбав 10 ГТД UGT25000 і повний комплект технічної документації.

На основі газової турбіни UGT25000 були розроблені китайські газові турбіни QC280. Продуктивність яких була покращена в порівнянні UGT25000, у тому числі завдяки використанню технологічних рішень LM2500, а робоча потужність збільшена до 30 000 кВт. ГТД QC280 призначені для оснащення нових есмінців типу 055 (Nanchan-class) водотоннажністю до 12000 тон. Останні є найбільшими представниками свого класу у складі ВМС Китаю. Наразі локалізація виробництва QC280 перевищила 95%.

Україна у 2013-2014 рр. також постачала на експорт малі десантні кораблі на повітряній подушці (МДКВП) типу «Бізон» (українська версія проекту «Зубр») до Китаю. В рамках контрактів передбачалося також, що українська сторона буде поставляти для замовників запасні двигуни і запасні частини, а також забезпечувати сервіс і ремонти. При цьому Китай отримав повний комплект технічної документації на проект МДКВП. Перший МДКВП відправили у Китай у квітні 2013 року, а другий – 1 березня 2014 року, напередодні анексії Криму. Обидва побудованих на ФПО «Море» (Феодосія) МДКВП вже увійшли до складу китайського флоту, добудова двох інших завершується з українською технічною допомогою.

«Бізон»
Миколаївські газотурбінні двигуни встановлені і на малих десантних кораблях на повітряній подушці проєкту 958 «Бізон», що побудовані для ВМС КНР

Загалом планами командування ВМС НВАК передбачається довести кількість десантних кораблів на повітряній подушці до 10-15 одиниць. Україна при цьому залишає за собою виробництво для них морських ГТД. Щоправда, з урахуванням будівництва у КНР власного підприємства з виробництва газових турбін, не можна виключати, що у подальшому китайці можуть перейти на ліцензійне і навіть власне виробництво морських ГТД.

Раніше, у 2001 році, Україна експортувала один МДКВП типу «Зубр» з турбінами власного виробництва, до Греції, тобто, країни НАТО.

Загалом підприємство виготовило понад 2300 морських ГТД і кілька тисяч редукторів, якими оснащено понад 500 бойових кораблів у 20 країнах світу. При цьому розробка нових ГТД на підприємстві триває.

Нові пропозиції

Для комплектації пропульсивних установок усіх типів бойових кораблів і комерційних суден підприємство «Зоря»-«Машпроект» пропонує ГТД потужністю від 3-х до 25 МВт. Вони відрізняються високою надійністю і довговічністю, економічністю і компактністю, мають малу масу, що відповідає жорстким вимогам до двигунів кораблів ВМС і комерційних суден. У 2011 році підприємство почало, а у квітні 2019 року завершило розробку, виготовлення і вже почало випробування дослідного зразка ГТД потужністю 32-35 Мвт, що не має аналогів у світі. ГТД розробляється в 4-х модифікаціях. Зокрема, для використання в енергетичній промисловості, як механічний привід електрогенератора; у газотранспортних мережах, як механічний привід компресорів природного газу, та дві модифікації для використання в складі корабельних енергетичних установок.

27 серпня 2019 року відбулися успішні тестові випробування двигуна. Нова турбіна має унікальну конструкцію, що дозволяє її використання у цивільному секторі, як механічний привод компресорів у газотранспортних мережах та як механічний привод електрогенераторів. Новий двигун також може служити в якості пропульсивного комплексу перспективних кораблів ВМС ЗС України і потенційних іноземних замовників.

Лінійка газотурбінних двигунів розробки та виробництва ДП НВКГ «Зоря»-«Машпроект»
Лінійка газотурбінних двигунів розробки та виробництва ДП НВКГ «Зоря»-«Машпроект»

За оцінками «Зоря»-«Машпрокт», використання таких ГТД у розподільчій системі виробництва електроенергії має дозволити підвищити гнучкість та надійність роботи енергосистеми країни загалом, підсилить енергетичну незалежність України та забезпечить завантаженість підприємства. Нові ГТД за технічними характеристиками відповідають сучасним закордонним аналогам і є конкурентоздатними з ними.

Як повідомлялося під час завершення випробувань, «Зоря»-«Машпроект» вже уклав контракти на суму понад 360 млн грн. Виробник розраховує, що за 2-3 роки обсяг потенційних замовлень може сягнути понад 2,5 млрд грн.

З огляду на це, а також на практичний досвід створення ефективних і надійних ГТД різного призначення, ДП НВКГ «Зоря»-«Машпроект» має значний потенціал для розвитку співпраці з потенційними замовниками в контексті створення та реалізації першокласних морських газотурбінних двигунів, морських редукторів і комплектних пропульсивних установок для усіх типів кораблів і суден.

Володимир ЗАБЛОЦЬКИЙ

Читайте також: Швидке розміщування військових штабів в польових умовах