Подрастим Китаю крылья

На авиасалоне Airshow China’2018 в Чжухае российско-китайское СП CRAIC впервые представило полномасштабный макет нового широкофюзеляжного пассажирского самолета CR929. Его разработка займет порядка семи лет и потребует примерно 16 млрд долларов. Еще несколько миллиардов долларов стороны намерены инвестировать в организацию системы технического обслуживания и поставок запасных частей по всему миру, а также в маркетинг и субсидирование продаж на начальном этапе. Последний пункт особенно важен для стартовых заказчиков, так как позволит им зафиксировать остаточную стоимость первых самолетов и после нескольких лет эксплуатации реализовать их производителю по схеме trade-in по гарантированной цене. Таким образом, в целом вся программа CR929 обойдется нашим странам примерно в 20 млрд долларов и будет профинансирована на паритетных началах. Это почти в полтора раза меньше, чем корпорация Boeing потратила на создание семейства широкофюзеляжных лайнеров Boeing 787 Dreamliner. Но американский проект считается во всех смыслах революционным, так как в ходе его реализации Boeing не только полностью реконструировал свои сборочные предприятия в окрестностях Сиэтла, проведя автоматизацию почти всех производственных процессов, но и создал целую индустрию по изготовлению композитных деталей для своих авиалайнеров. Это позволило резко сократить инвестиции, необходимые для создания следующего поколения широкофюзеляжных воздушных судов. Так, программа разработки авиалайнера среднего размера Boeing NMA (New Midsize Airplane), которая, как ожидается, стартует уже в следующем году, будет стоить американской корпорации примерно 12–15 млрд долларов. А проект нового широкофюзеляжного самолета большой вместимости Boeing 777X почти вдвое дешевле — всего около семи миллиардов долларов. Заметим, что на новое поколение вместительных самолетов Airbus A350 европейский концерн потратил около 15 млрд долларов.

Уже известно, что базовая версия российско-китайского самолета — CR929-600 — рассчитана на перевозку не менее 280 пассажиров в трехклассной компоновке на расстояние до 12 тыс. километров. Ее активное использование позволит закрыть примерно 95% существующей сети дальнемагистральных маршрутов авиакомпаний КНР и 100% сети российских авиаперевозчиков. Это все прямые рейсы из Гуанчжоу, Пекина, Шанхая, Санкт-Петербурга и Москвы до основных аэропортов Азии, Европы, Северной и Центральной Африки. Но самое главное, CR929-600 можно эффективно эксплуатировать на маршрутах из европейской части России в Нью-Йорк и Вашингтон, а также на рейсах из восточных провинций Китая в Лос-Анджелес и Сан-Франциско.

Наконец, дальности нового лайнера будет достаточно для полетов из Индонезии и Таиланда в Европу и Австралию, для трансатлантических перелетов из стран Южной Америки в Испанию, Германию и ЮАР. А значит, есть все шансы продать этот самолет авиакомпаниям Ближнего Востока и Африки.

Едва ли не единственный минус CR929-600 — эта модель не сможет эффективно работать на направлениях из Гуанчжоу и Гонконга в США. Но для этих целей конструкторы CRAIC в недалеко будущем намерены разработать лайнер CR929-500 с дальностью полета до 14 тыс. километров, вмещающий в базовой конфигурации 230 пассажиров. Наконец, для интенсивной эксплуатации на загруженных линиях внутри АТР будет сделана еще одна модификация — CR929-700 для перевозки 320 пассажиров на расстояние до 10 тыс. километров. Таким образом, все семейство лайнеров российско-китайского СП может эксплуатироваться практически на всех дальнемагистральных рейсах, которые существуют сейчас в мире. Исключения составляют лишь экзотические направления сверхбольшой дальности, как, например, из Окленда в Доху, из Сингапура в Нью-Йорк или из Сиднея в Лондон.

Поближе к Шанхаю

Еще на стадии обсуждения проекта CR929 специалисты CRAIC решили, что все работы по изготовлению центроплана, композитных крыльев и элементов механизации для нового самолета будут производить в России, а фюзеляжей — в Китае. Более того, в Шанхае планируется организовать и линию финальной сборки всех выпускаемых авиалайнеров. И это легко объяснимо. Не секрет, что именно наша страна достигла впечатляющих успехов в разработке и производстве цельнокомпозитных крыльев для магистральных авиалайнеров. Например, таких, как для МС-21. Планер этого самолета как минимум на 40% состоит из сверхпрочных углепластиков, а крылья — почти на 90%. Их производят в Ульяновске на предприятии «Аэрокомпозит» по технологии вакуумной инфузии, которая считается революционной в мировом авиастроении. Такой технологией во всем мире помимо ОАК сейчас владеют лишь ЕС и США. У европейцев цельнокомпозитные крылья устанавливаются только на две последние модели двухдвигательных широкофюзеляжных лайнеров — Airbus A350-900 и A350-1000. А у американцев — на три модели семейства самолетов Boeing 787 Dreamliner.

Впрочем, Boeing и Airbus наверняка будут использовать эту технологию не только для своих широкофюзеляжных воздушных судов последнего поколения, но и для узкофюзеляжных лайнеров, которые будут создаваться после 2025 года. И, в общем, понятно почему. Применение полностью композитных крыльев значительно снижает суммарный вес конструкции всего планера и сулит гигантские выгоды при эксплуатации самолета. Например, топливная эффективность таких лайнеров примерно на 10% выше, чем у самолетов, крылья которых выполнены из алюминиево-магниевых сплавов. Поэтому вполне логично, что крылья для CR929 доверили делать именно России. Но вся проблема в том, что использовать для этих целей мощности завода «Аэрокомпозит» в Ульяновске физически невозможно из-за крайне сложной логистики. 

Не секрет, что модель CR929-600 по своим размерам во многом схожа с лайнером Airbus A350-900, который имеет размах крыльев чуть менее 65 метров. Это означает, что у нашего нового самолета длина одного крыла составит порядка 30 метров. Но ни по морю, ни по железной дороге доставить такие конструкции из Ульяновска в Шанхай в принципе невозможно. Теоретически для этого можно задействовать военно-транспортные самолеты сверхбольшой вместимости Ан-124 «Руслан». Но Украина уже давно не продлевает назначенный ресурс их двигателей. Да и экономика использования «Русланов» для постоянной перевозки пусть даже крупных партий авиационных компонентов вызывает немало вопросов. Заметим, что Airbus и Boeing для доставки крупногабаритных деталей на сборочные линии вынуждены были модифицировать свои устаревшие широкофюзеляжные лайнеры A-300 и Boeing 747. Так появились специальные транспортные самолеты Beluga и Dreamlifter. Но у нас воздушных судов такого класса нет, поэтому России для производства цельнокомпозитных крыльев для CR929 придется построить новый завод, скорее всего на Дальнем Востоке. «Этот вопрос сейчас активно обсуждается, так как от него зависит, где именно будет располагаться новое предприятие, — говорит главный конструктор CR929 с российской стороны Максим Литвинов. — Построить завод, например, в окрестностях Владивостока очень удобно. Это портовый город, как и Шанхай, так что с доставкой крыла и центроплана к месту сборки проблем не будет. Но в этом случае предприятие окажется удалено от проектно-конструкторских и испытательных центров». Еще один вариант — сделать специальный самолет для перевозки крупных деталей или переделать какой-то уже существующий, например все тот же грузовой Boeing 747.

Если нам предстоит решить в основном логистические вопросы, то перед китайцами стоит куда более сложная задача — с нуля создать целую отрасль промышленности по разработке и производству композитных компонентов новых самолетов, прежде всего секций фюзеляжа. Но задача эта не выглядит невыполнимой. Более того, на днях итальянская компания Leonardo подписала соглашение с китайской инвестиционной группой Kangde Investment о создании совместного предприятия Kangde Marco Polo Aerostructures в провинции Цзянсу. Эта компания займется созданием композитных секций фюзеляжа для CR929 по итальянской технологии и их доставкой в Шанхай. На первых порах стороны инвестируют в проект порядка трех миллиардов юаней (430 млн долларов), но по мере его развития суммарные капиталовложения должны увеличиться как минимум в десять раз. Уже известно, что все инвестиции в новое СП профинансирует китайская сторона, а итальянцы поделятся технологиями и обеспечат производственный контроль. Заметим, что опыт в создании композитных секций фюзеляжа у Leonardo уже есть, и немалый. Эта компания еще в прошлом десятилетии была выбрана американцами для производства секций фюзеляжа Boeing 787 Dreamliner и сохраняет этот статус до сих пор. Как заявил гендиректор Leonardo Алессандро Профумо, технологическое обеспечение нового СП возложено на завод его компании в Помильяно-д’Арко близ Неаполя — там разработают и поставят в КНР все необходимое оборудование. «Новое СП позволит Китаю сделать рывок вперед к мировому лидерству в производстве композитных материалов с использованием графитовых волокон и станет надежной опорой для гражданской авиационной индустрии всей страны», — уверен глава CRAIC Го Бочжи.

Экономичная электрификация

Но если с планером и фюзеляжем CR929 все уже ясно, то вопрос комплектации нового самолета ключевыми системами и подсистемами CRAIC еще только предстоит решить. Прежде всего это касается силовой установки. Известно, что наша страна не так давно начала разрабатывать для этого авиалайнера собственный двигатель ПД-35. А Китай приступил к созданию своего агрегата — CJ2000. Но эти двигатели будут готовы к эксплуатации в лучшем случае к 2030 году, поэтому на нынешнем этапе конструкторам нужно выбрать кого-то из западных поставщиков. На эту роль сейчас претендуют две компании — General Electric и Rolls-Royce. 

Первая уже предложила установить на CR929 свою силовую установку серии GEnx-1B76, которой комплектуются лайнеры Boeing 787-10. Но этот агрегат в своем нынешнем виде способен выдать тягу всего 34,5 тонны. Еще совсем недавно казалось, что этого вполне достаточно. Но летом этого года конструкторы CRAIC приняли решение увеличить диаметр фюзеляжа нового самолета практически до шести метров, чтобы иметь возможность установить не восемь, а девять кресел в ряд в салоне экономического класса. Это позволило нарастить показатель вместимости лайнера с 280 до 329 пассажиров в двухклассной компоновке, но вместе с тем потребовало и более мощных двигателей. Теперь необходимая тяга этих агрегатов составляет 35,4 тонны на двигатель. Сейчас таким требованиям удовлетворяют лишь старшие модели двигателей серии Trent 1000 компании Rolls-Royce, которые способны развивать тягу немногим более 36 тонн. Именно их, скорее всего, и выберет CRAIC. Впрочем, не исключено, что General Electric сможет незначительно модернизировать свои агрегаты серии GEnx-1B76, после чего они также будут соответствовать новому техническому заданию и смогут занять свое место под крылом CR929.

А вот с другими ключевыми системами разрабатываемого авиалайнера дело обстоит сложнее. Уже как минимум десять лет в мировом авиастроении активно воплощается концепция «более электрического» самолета. Ее суть в том, чтобы максимально использовать электрическую энергию на борту лайнера для замены гидравлических и пневматических систем там, где это только возможно. И самый очевидный вариант — шасси. Использование электрического привода для шасси самолета позволяет значительно снизить его вес и сэкономить порядка 200 литров горючего за одну процедуру взлета, включая руление лайнера по полосе. В целом же за полет экономия только на одной этой системе может доходить до трех с половиной долларов в пересчете на пассажира. Проблема, однако, в том, что ни у нас, ни тем более в Китае таких систем пока нет. Холдинг «Технодинамика» только недавно начал разработку электрических приводов для шасси, и когда эта работа завершится, пока неясно. Тем не менее очевидно, что в сложившейся ситуации столь важные компоненты для нового российско-китайского самолета должны делать отечественные компании, а не западные. Это же относится и к аккумуляторным батареям, системам кондиционирования и вспомогательной силовой установки. Не секрет, что тотальная электрификации всех этих систем на Boeing 787 Dreamliner позволила снизить суммарный вес воздушного судна чуть ли на 15%. 

Правда, именно из-за неисправности литий-ионных батарей на лайнерах семейства Dreamliner несколько лет назад произошла целая серия возгораний. И хотя впоследствии эту проблему удалось решить, ясно, что использованная американцами технология не стопроцентно надежная. Весь вопрос в том, нужно ли российским и китайским инженерам следовать за Boeing при конструировании CR929. С одной стороны, это сулит серьезные экономические выгоды при эксплуатации, но с другой — создает риск возникновения нештатных ситуаций. «По пути большей электрификации систем самолета мы идем с осторожностью, с учетом экономических параметров и интересов безопасности, — говорит Максим Литвинов. — Например, мы рассматривали вопрос внедрения чисто электрической системы кондиционирования без отбора воздуха от двигателя. Однако после проведенного анализа, а также принимая во внимание нынешний уровень развития технологий, пока мы склоняемся в сторону традиционной системы». Но даже в этом случае CR929 будет примерно на 10–15% экономичнее представленных сейчас на рынке широкофюзеляжных самолетов, что наверняка обеспечит ему неплохой спрос. До 2045 года CRAIC рассчитывает продать около тысячи новых авиалайнеров, получив выручку в размере 120 млрд долларов. И такой прогноз не выглядит невозможным, особенно если учесть, что новый лайнер будет продаваться по цене около 120 млн долларов, что значительно дешевле, чем лайнеры американских и европейских конкурентов.