Владимир Киселев, Трансмашхолдинг: мы создали дизельные двигатели нового поколения. "Журнал Трансмашхолдинг". 29 декабря 2015

Трансмашхолдинг принимает активное участие в федеральной целевой подпрограмме по созданию дизельных двигателей. В ее рамках холдингом были разработаны три семейства новых двигателей. Об их возможностях рассказывает руководитель отдела дизелестроения трансмашхолдинга Владимир Киселев.
Государственный интерес
— Почему разработка новых дизельных двигателей стала возможной только при поддержке государства?
— Дизелестроение как отрасль отличается большими объемами инвестиций и долгими сроками создания новых конструкций. Базовые модификации семейств дизелей большой мощности, как правило, создаются для производства в течение 30–40 лет с последующей многократной модернизацией. Инвестиционные затраты только в создание новых конструкций и подготовки их производства могут составлять до 100–300 млн евро, а по некоторым проектам достигать 1 млрд евро.
При этом существуют значительные технические и технологические риски.
Ни один из производителей дизелей в России не имеет возможности полностью самостоятельно профинансировать разработку и освоение новых двигателей.
В октябре 2011 года была утверждена доработанная концепция подпрограммы "Создание и организация производства в Российской Федерации в 2011–2015 годах дизельных двигателей и их компонентов нового поколения".
Логично, что мы как ведущая дизелестроительная компания России с радостью приняли поддержку государства. Мы подключились к проекту и решили разрабатывать абсолютно новые двигатели.
— В каких тендерах принимал участие Трансмашхолдинг?
— По результатам тендера мы заключили пять государственных контрактов.
Первый — это разработка рядного среднеоборотного двигателя и дизельгенераторных установок на его базе. Второй проект — среднеоборотные V-образные двигатели. Они предназначены для силовых установок, которые потом планируется устанавливать на магистральные грузовые и пассажирские локомотивы. Третий проект — резервные дизельгенераторные установки для АЭС. Четвертый проект — это создание комплекса стендового оборудования для испытаний новых двигателей. Это одноцилиндровые экспериментальные установки, необходимые для исследования и отработки рабочего процесса новых двигателей, а также полноразмерные стенды для испытаний дизелей. И последний проект — научно-исследовательская работа в области совершенствования конструкций турбокомпрессоров.
— Как распределялись затраты на разработку новых двигателей между государством и холдингом?
— Финансовое обеспечение подпрограммы предусматривает привлечение средств федерального бюджета и внебюджетных средств, которые вкладывает исполнитель мероприятий подпрограммы.
Около 49% средств для реализации подпрограммы дает федеральный бюджет, еще 51% — это собственные средства холдинга.
— Почему вы решили разрабатывать три новых семейства, а не одно?
— Мы разрабатывали сразу несколько двигателей разной размерности — Д200, Д300 и Д500. Опирались при этом на проекты, которые содержала в себе подпрограмма. Тут важно подчеркнуть, что мы говорим не об одном семействе или типе двигателя, когда в рамках одной размерности изменяется количество цилиндров или уровень форсировки.
Мы разработали три полноценные линейки двигателей, внутри которых имеется возможность проводить разработку любой модификации.
Пензенский двигатель Д200 и коломенские двигатели типа Д300 и Д500 покрывают диапазон от 500 кВт до 7,5 МВт. Никто из других дизелестроительных компаний в России, конечно, такого не реализовал. Теперь, имея отработанные базовые конструкции, мы в короткие сроки можем создавать модификации под конкретное применение в соответствии с требованиями заказчика.
— В чем преимущество новых двигателей относительно Д49 и Д50?
— Выпускаемые c 1957 года дизели Д50 размерностью 31,8/33 для маневровых тепловозов, многократно модернизированные за это время, не имеют конструктивно предусмотренных потенциальных возможностей для выполнения действующих и последующих международных экологических требований.
Та же самая ситуация и с Коломной. Двигатель типа Д49 на сегодняшний момент вполне конкурентоспособная машина. Эта силовая установка хорошо отработана, есть серийное производство, практически все комплектующие российского производства. Однако возможности дальнейшего совершенствования рабочего процесса Д49 ограничены. Если смотреть в будущее, то выполнить перспективные экологические стандарты с такой конструкцией будет невозможно. Недостаток заключается в ограничении возможности совершенствования рабочего процесса дизеля.
— Какой будет область применения новых рядных двигателей?
— Конечный продукт, под который разрабатывался двигатель, — это в первую очередь локомотив типа ТЭМ18. Параллельно, так как мы хотели создать семейство новых двигателей, рассматривали энергетику и судовое применение.
— На какой стадии сейчас находится работа над двигателем Д200?
— В настоящий момент опытный образец изготовлен, проведен комплекс испытаний в объеме, указанном в госконтракте.
Ведутся работы по доведению оптимальных параметров рабочего процесса.
— Давайте поговорим о двигателях Д300 и Д500. Почему их разделили на два семейства?
— Ставилась сложная задача: создать семейство двигателей в довольно большом мощностном диапазоне — от 2000 кВт до 7,5 МВт. Где применяются дизели такой большой мощности?
Например, в качестве системы аварийного электроснабжения АЭС. В случае нештатной ситуации (отключения внешнего источника питания) эти системы должны обеспечить электроснабжением все основное технологическое оборудование АЭС для перевода реакторной установки в безопасное состояние.
Очень сложно выбрать размерность, которая закроет такой диапазон, поэтому приняли решение разработать два типа двигателя. Первый — это тип Д300 размерностью 260 х 280. Данный двигатель предназначается для установки на локомотивы мощностью до 3,5 тысячи кВт. Сейчас прорабатывается вопрос поставки на Брянский машиностроительный завод трех дизель-генераторов с двигателями Д300 на грузовой трехсекционный локомотив типа 3ТЭ25КМ. И второй — Д500. Это дизель большой размерности (265 х 310) — этой машиной в 20-цилиндровом исполнении мы с легкостью берем 6,3 МВт, столь необходимые для Росатома и энергетики.
Также активно обсуждается возможность применения Д500 при создании гражданских судов и военных кораблей.
Основные задачи подпрограммы «Созданиеиорганизация производствав Российской Федерациив2011–2015 годах дизельныхдвигателейиих компонентовновогопоколения»
- Разработка базовых образцов рядных и V-образных среднеоборотных дизельных двигателей и дизель-генераторных установок в мощностном диапазоне 500–7500 кВт (450–1500 об/мин) для магистральных грузовых и пассажирских, маневровых, маневрово-вывозных и горочных локомотивов, дизель-редукторных агрегатов пропульсивных комплексов судов и кораблей ВМФ, электростанций малой энергетики и стационарных технологических средств, специальных проектов резервных энергетических установок атомной энергетики.
- Разработка базовых образцов высокооборотных дизельных двигателей в мощностном диапазоне 400–3000 кВт (1500–3000 об/мин) для самоходного подвижного железнодорожного состава, для маневровых тепловозов малой мощности, пропульсивных комплексов судов внутреннего и прибрежного плавания, катеров ВМФ, транспортно-технологических средств, контейнерных электростанций малой энергетики и др.
- Создание конструкций и организация промышленного производства компонентов дизельных двигателей.
- Развитие исследовательской и экспериментальной базы для отработки новых конструктивных решений в области промышленного дизелестроения.
- Выполнение поисковых и фундаментальных исследований.
Госконтракты,заключенныеТрансмашхолдингомврамках федеральнойподпрограммы
- «Разработка базовых образцов модельного ряда среднеоборотных рядных дизельных двигателей и дизель-генераторных установок для пропульсивных комплексов судов, маневровых, маневрово-вывозных и горочных тепловозов, электростанций малой энергетики и стационарных технологических средств в мощностном диапазоне 500–1500 кВт».
- «Разработка базовых образцов модельного ряда среднеоборотных V-образных дизельных двигателей и дизель-генераторных установок магистральных грузовых и пассажирских локомотивов в мощностном диапазоне 2000–4500 кВт».
- «Разработка базовых образцов модельного ряда V-образных дизельных двигателей для специальных проектов резервных стационарных энергетических
установок атомной энергетики в мощностном диапазоне не менее 3000 кВт».
- «Создание конструкций специализированных экспериментальных стендов
для среднеоборотных дизельных двигателей с частотой вращения от 450 до 1500 мин-1 дизелестроительных производств».
- «Проведение поисковых и экспериментальных исследований по совершенствованию конструкций агрегатов наддува, отработке проточных частей компрессора и турбины для модернизации базовых образцов средне- и высокооборотных дизельных двигателей и создания перспективных дизельных двигателей».
Импортозамещение в действии
— Комплектующие для двигателей закупались за рубежом или это продукция отечественных производителей?
— Предприятия Трансмашхолдинга одни из немногих, кто провел очень серьезную работу по подбору комплектаторов. Мы привлекли много отечественных производителей, зарубежные комплектаторы также участвовали в работе. Если возникнет необходимость дорабатывать конструкцию под определенные требования заказчиков, наши КБ уже будут располагать всеми необходимыми наработками. Это следствие того колоссального объема опыта, который был получен как по результатам реализации НИОКР, так и в рамках работы технической и коммерческой служб по подбору поставщиков. Переход к серийному производству дизелей новых конструкций позволит загрузить не только наши дизелестроительные предприятия, но и десятки заводов — производителей комплектующих по всей стране.
— Новые двигатели позволят ослабить зависимость от поставок из-за рубежа?
— Конечно. В первую очередь это касается Д500, который будет поставляться на атомные электростанции. Двигателя для ДГУ мощностью 6,3 МВт у нас раньше не было. На АЭС устанавливались импортные двигатели.
— Что произойдет с двигателями Д49, Д50?
— Они будут постепенно замещаться новыми. Сейчас снять их с производства сложно, потому что большое количество этих двигателей активно эксплуатируется. Так что ближайшие 20–30 лет совершенно точно будет потребность в запчастях, поэтому на новые двигатели будем переходить постепенно.
— Кто участвовал в разработке новых двигателей?
— Конструкторское бюро Коломенского завода под руководством лауреата Государственной премии, заслуженного конструктора России Валерия Александровича Рыжова. Свой огромный опыт он передал сотрудникам, воодушевил свою команду и повел ее в правильном направлении. Результаты говорят сами за себя. Также необходимо отметить конструкторское бюро под руководством Виктора Алексеевича Миронова — главного конструктора Пензадизельмаша. Уже можно с уверенностью сказать, что двигатели удались.
— Каковы перспективы новых двигателей на внешнем рынке? Есть ли планы по их экспорту?
— Перспективы у новых двигателей очень хорошие. По своей конструкции, применению ряда технических решений, дизайну, по своим технико-экономическим характеристикам, которые мы сейчас получаем и продолжаем улучшать на доводочных испытаниях, Д200, Д300 и Д500 будут на равных конкурировать с европейскими и американскими аналогами. Технический уровень среднеоборотных дизелей будет определяться в первую очередь способностью выполнения обязательных действующих и перспективных нормативов по удельным вредным выбросам, предусмотренных международными экологическими требованиями. При этом энергетические, экономические и массо-габаритные характеристики будут рассматриваться лишь как показатели конкурентоспособности, большая часть которых прямо или опосредованно влияет на уровни вредных выбросов. С 1 января 2016 года должна появиться первая официальная информация о внедрении новых требований по уровню токсичности в Европе. И мы уже сейчас планируем работу по достижению этих требований. Впервые дизель Д500 был показан на выставке «ЭКСПО-1520», которая проходила в сентябре 2015 года в Щербинке. Двигатель вызвал большой интерес у посетителей.
— В какие регионы могут поставляться новые двигатели?
— Как я уже сказал, единственным ограничением в части возможной поставки дизеля в любой регион являются требования к уровню токсичности отработавших газов, предъявляемые сегодня контролирующими органами. Также необходимо понимать, что мы как поставщики зависим от заказчика, который производит конечный продукт (это может быть локомотив, судно, энергоустановка) для поставки потребителям в РФ или за рубеж. Сегодня также надо понимать: для того чтобы быть на рынке конкурентоспособными, нужно иметь и развитую систему сервисного обслуживания, чтобы обеспечить заказчику оперативный ремонт. Немаловажно при этом остаться в приемлемом для российского рынка ценовом диапазоне.
— Готов ли холдинг обеспечить новыми двигателями отечественных производителей?
— Реализация проекта позволит Трансмашхолдингу создать и подготовить производство базовых модификаций семейств многоцелевых дизелей и занять доминирующее положение на российском рынке дизелей для железнодорожной техники, гражданского судостроения, кораблестроения, стационарных ДГУ. Далее мы сможем формировать конкурентоспособные предложения среднеоборотных дизелей на зарубежных тендерах.