1 декабря открылась Международная научно-техническая конференция по авиационным двигателям «International Conference on Aviation Motors» (ICAM 2025).
Международная научно-техническая конференция по авиационным двигателям «International Conference on Aviation Motors» (ICAM 2025) приурочена к 95-летию ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» и проходит с 1 по 3 декабря 2025 года в Москве.
Конференция является уникальной площадкой для обсуждения широкого круга научных вопросов и практических задач авиационного двигателестроения, обмена опытом специалистов из более 70 предприятий авиационно-космической отрасли.
Основными направлениями работы конференции ICAM 2025 стали:
Авиационные двигатели, силовые и энергетические установки
Лопаточные машины
Газовая динамика и горение
Прочность, надежность, новые конструкционные материалы и технологии
Испытания и средства измерения, эксплуатационные характеристики
Системы автоматического управления
Трансмиссии и приводы
Авиационная химмотология
Бескомпрессорные двигатели
Цифровая трансформация: возможности и проблемы
Методология и цифровизация системы управления организацией
По результатам конференции будет опубликован сборник тезисов докладов (РИНЦ).
В преддверии празднования 95-летия со дня основания ведущей научной организации страны в области авиадвигателестроения – Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова» (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») – об основных достижениях, направлениях исследований Института и силовых установках будущего журналу «Крыльям Родины» рассказал генеральный директор ЦИАМ Андрей Козлов.
- Андрей Львович, с какими результатами ЦИАМ подходит к юбилею? Каков его вклад в становление и развитие отечественной авиации и какое место в авиационной промышленности России он занимает сегодня?
- По хронологии развития Института можно проследить всю историю авиадвигателестроения СССР и России. Все отечественные авиадвигатели созданы при участии специалистов ЦИАМ, многие из которых впоследствии возглавляли известные в настоящее время ОКБ и дали им свое имя – В.Я. Климов, А.А. Микулин, А.М. Люлька и др. Даже сам термин «поколение двигателей» получил свое определение в наших стенах.
Сегодня наша основная задача – на основе прогноза развития авиационного двигателестроения обеспечить промышленность научно-технической и экспериментальной поддержкой. Поясню: новый двигатель – это по сути отдельный вид техники, он сосредотачивает в себе множество наукоемких решений и срок его разработки в 1,5-2 раза превышает срок создания любого другого изделия в самолете. Чтобы у России через 10-15 лет были собственные конкурентоспособные авиационные двигатели, работать над ними нужно уже сейчас. То есть, мы прогнозируем облик двигателей будущего с учетом достижений мировой науки и техники, совместно с отраслевыми КБ разрабатываем для них критические технологии, формируя тем самым опережающий научно-технический задел (НТЗ). Для этого проводим исследования в целом ряде областей науки. Разработанные технологии и решения исследуем на экспериментальных образцах, демонстраторах технологий.
Мы также обеспечиваем научно-техническое сопровождение создания двигателей и проведение испытаний в ходе опытно-конструкторских работ, производства и послепродажного обслуживания. Для этого задействуем наш Научно-испытательный центр, где выполняем весь комплекс работ, необходимый для сертификации используемых в отечественной авиации двигателей.
– Сертификация авиационной техники – процесс трудоемкий и требует большого опыта. Как давно Институт занимается этим направлением?
– Опыт разработки, испытаний и доводки авиационной техники, в частности, двигателей, в обеспечение их сертификации начал формироваться с момента создания ЦИАМ. Однако поворотным моментом в стремительном развитии компетенций Института как главного эксперта в вопросах испытаний авиационных двигателей стало создание испытательной базы в 1953 году в Тураево. Мне кажется, что ее строительство можно уверенно поставить в один ряд с такими проектами эпохи, как БАМ.
Со временем тураевская испытательная база трансформировалась в уникальный, единственный в Европе комплекс по возможностям воспроизведения условий полета – Научно-испытательный центр (НИЦ ЦИАМ). Так, Институт стал, по сути, незаменим в вопросах проверки на прочность, ресурс, достижение заложенных в техническое задание характеристик силовых установок на различных этапах их создания. Каждый отечественный авиационный двигатель, его компоненты, узлы и системы проходили испытания в стенах Института, получали заключения, подготовленные нашими специалистами.
В 2017 году в ЦИАМ создан технически независимый сертификационный Центр объектов гражданской авиации (СЦ ЦИАМ). Сегодня он обеспечивает получение сертификатов типа, одобрение главных изменений, работ по квалификации комплектующих изделий авиационных двигателей, вспомогательных силовых установок и трансмиссий вертолетов как российских, так и зарубежных образцов. Кроме того, наши эксперты участвуют в разработке методических рекомендаций, подтверждающих соответствие нормам летной годности, и других нормативно-технических документов.
В настоящий момент сертифицируется достаточно много авиационной техники, и работать в цейтноте нам помогает большой опыт взаимодействия с Росавиацией, Авиарегистром России и заявителями – разработчиками-изготовителями авиационной техники.
– Какие направления в области авиадвигателестроения Вы считаете приоритетными и над какими проектами работает ЦИАМ сегодня?
- ЦИАМ одним из первых в стране начал вести исследования возможных схем и преимуществ использования электрических (ЭСУ) и гибридных (ГСУ) силовых установок на летательных аппаратах. Дело в том, что электрические двигатели открывают новые возможности для воздушного транспорта как по топливной экономичности, так и по экологичности. Именно поэтому электротехнологии становятся одним из главных трендов развития авиационной техники на ближайшее будущее. Исследования в области электрофикации ведут практически все основные мировые авиаразработчики и научные центры, объявлено о реализации множества проектов по созданию летательных аппаратов с гибридными и электрическими силовыми установками (СУ). Свои концепции гибридных ВС представляют NASA, General Electric, Rolls Royce, Airbus, Boeing, Siemens и др.
Для тех, кто не сильно погружен в технические нюансы схемы, поясню, что ГСУ – это гибрид двигателя внутреннего сгорания (им может быть ГТД, АПД или РПД) и электрического мотора. В полностью электрической силовой установке тяга или мощность создается только с использованием электрических машин, где источником энергии могут быть аккумуляторные батареи, топливные элементы, а также их комбинации.
Хочу отметить, что уже сейчас в области электрических машин происходят революционные преобразования – ведущие страны мира вкладывают значительные ресурсы в инновации, направленные на улучшение удельных показателей электрических элементов: электромоторов, электрогенераторов, преобразователей тока и источников электроэнергии, токопроводящих и ферромагнитных материалов и пр. Благодаря этому некоторые свойства электрических машин можно существенно улучшить, уменьшив их габариты и массу, применив криогенные охладители, обеспечивающие сверхпроводимость. Таким охладителем может стать криогенный водород, который также можно использовать в топливных элементах для выработки электроэнергии, а в самих двигателях внутреннего сгорания (в схемах ГСУ) в качестве топлива для них.
Применение в составе силовых установок электрических машин и электрохимических источников энергии, в том числе аккумуляторных батарей и топливных элементов, позволяет реализовывать самые разнообразные схемы силовых установок и принципиально новые архитектуры летательных аппаратов, обеспечивающих реализацию новых качеств. Комплексные исследования позволили сформировать оптимальные облики ЭСУ и ГСУ с учетом требований к транспортным, экономическим и экологическим характеристикам для различных классов летательных аппаратов, в том числе самолетов малой авиации и местных воздушных линий, региональных самолетов и вертолетов.
ЦИАМ уже накопил достаточный научно-технический опыт и объединил компетенции отечественных разработчиков в этой области: в настоящее время Институт – головной исполнитель ряда государственных контрактов, направленных на формирование опережающего научно-технического задела и создание демонстраторов технологий. Экспериментальные возможности ЦИАМ позволяют проводить стендовые испытания электрических двигателей, генераторов, аккумуляторных батарей, гибридных и электрических силовых установок в режимах, максимально приближённых к эксплуатационным.
Помимо гибридов, ЦИАМ также исследует такие альтернативные схемы двигателей для магистральных самолетов, как турбовинтовентиляторный двигатель с «открытым ротором» (ТВВДор), двигатели сложных термодинамических циклов (ТРДДсц), распределенные силовые установки (РСУ), а также двигатели для перспективных сверхзвуковых деловых самолетов. Но все эти схемы – горизонт относительно дальнесрочной перспективы. Скорее всего такие двигатели появятся не раньше 2040-х годов, при условии, что весь необходимый для них научно-технический задел будет создан и отработан на так называемых двигателях-демонстраторах технологий.
Для самолетов малой авиации, авиации общего назначения, вертолетов и беспилотников рассматриваются традиционные турбовинтовые и турбовальные схемы ГТД, а также авиационные поршневые (АПД) и роторно-поршневые (РПД) двигатели различной размерности. В области малой и региональной авиации в настоящее время идут исследования, которые могут привести к замене ГТД новыми типами силовых установок в ближайшей перспективе. Именно с этой ниши планируется постановка «на крыло» новых гибридных и электрических двигателей.
Одним словом, ЦИАМ работает по разным направлениям двигателестроения, добиваясь, чтобы отечественные силовые установки самолетов соответствовали требованиям Международной организация гражданской авиации (ИКАО), были конкурентоспособными и могли обеспечить безопасность и экономическую стабильность стране.
- Современный темп жизни увеличивается, и запрос на сверхзвуковую пассажирскую авиацию – это объективная реальность. Какова роль Института в создании силовой установки для сверхзвукового гражданского самолета?
- Перед ЦИАМ стоит задача по решению проблем обеспечения высоких тягово-экономических, экологических характеристик, высокого ресурса и надежности двигателя сверхзвукового пассажирского самолета (СГС). Это задача непростая, поскольку двигатель такого лайнера 80% полетного времени работает на режимах близких к максимальным. Это означает, что горячая часть двигателя (камера сгорания и турбина) работает в условиях максимальных температур в течение нескольких часов, что значительно усложняет выполнение требований по надежности и ресурсу двигателя.
Одно из решений проблемы – применение высокотемпературных керамических композиционных материалов в элементах горячей части двигателя. В настоящий момент идут исследования, определяются базовые свойства армированных керамических материалов для проектирования ответственных деталей силовой установки при повышенной температуре. Внедрение перспективных керамических композиционных материалов, в частности в конструкциях деталей турбин и камеры сгорания, требует новых подходов к проектированию изделий. Применение высокотемпературных материалов позволит полностью отказаться от охлаждения узлов или значительно сократить отбор газа на их охлаждение, сократив при этом массу изделий в 2-3 раза. Это улучшает экономичность двигателя, так как газ используется только в рабочих процессах.
Среди фундаментальных вопросов – уменьшение шума двигателя, снижение выбросов вредных веществ, улучшение рабочих процессов и прочностных характеристик. ЦИАМ занимается комплексной разработкой новых технических решений в узлах силовой установки, ее системы автоматического управления, работает над созданием и применением методики математического моделирования, в том числе с использованием технологий «цифровых двойников». Мы не только формируем предварительный облик двигателей и силовых установок, но и исследуем их на экспериментальных образцах отдельных элементов, узлов и систем. Повторюсь, наша основная задача - создание и отработка научно-технологического задела, который мы передаем отрасли.
Внедрение и разработка высокотемпературных конструкционных керамических материалов долгий и трудоемкий процесс, однако, их применениене вызывает сомнений. Но пока материалы разрабатываются и испытываются мы вынуждены разрабатывать так называемые «обходные технологии», позволяющие существенно снизить температуры.
- Сегодня искусственный интеллект настойчиво пытается заменить человека во многих сферах деятельности, вряд ли он сможет встать в один ряд с творческим, способным быстро подстраиваться под изменяющуюся ситуацию профессионалом. Как в ЦИАМ решается вопрос пополнения кадров?
- Достойным ответом на потребность страны в квалифицированных кадрах стал Учебный центр, созданный на базе ЦИАМ в 2018 году. Сегодня, сохраняя лучшие традиции Института, на которых воспитано не одно поколение известных всему миру ученых, он располагается в просторном, технически оборудованном помещении и работает по четырем основным направлениям.
Специалисты Центра ведут большую профориентационную деятельность со школьниками, студентами колледжей и вузов. Обучение в формате отраслевых лекториев, мастер-классов от ведущих практиков отрасли, экскурсионных программ - было и остается значимым элементом в работе с будущими профильными специалистами.
В ЦИАМ организовано прохождение практик, включая производственную, технологическую, конструкторскую, преддипломную, дипломного проектирования и других. С 2018 года этой возможностью воспользовались более
1 000 студентов. Этой весной мы запустили конкурс «АвиаТалант», участники которого имеют возможность получить дополнительные целевые баллы к результатам ЕГЭ. В настоящий момент по целевому направлению обучается
40 человек. Это «золотой» кадровый фонд, из которого ожидается пополнение рядов квалифицированных специалистов в ближайшей и отдаленной перспективе.
Кроме того, с 1938 года в ЦИАМ существует своя аспирантура. Обучение проводится по четырем научным специальностям, с прошлого года ей присвоен статус очной. В этом году поступление впервые проводилось в онлайн-формате: аспирантами стали 21 человек, это вдвое больше, чем в предыдущие годы. В большинстве своем это выпускники МГТУ им. Н.Э. Баумана, МФТИ, МАИ и МЭИ. В научно-педагогический состав для подготовки кадров в ЦИАМ входит 25 докторов и порядка 150 кандидатов наук.
Также Учебный центр ЦИАМ проводит профессиональную переподготовку и повышение квалификации работников Института, сотрудников научных организаций и промышленных предприятий авиационной отрасли и других компаний по наиболее востребованным специализациям в области авиационного двигателестроения.
Есть у специалистов ЦИАМ и доступ к отраслевой библиотеке, где широкий выбор справочной информации и собраны научные труды всех поколений ученых Института. Как видите, у нас отлажена система преемственности, что помогает сохранению интеллектуального потенциала не только ЦИАМ, но и страны.
Мы искренне и по праву гордимся тем, что практически все отечественные двигатели разрабатывались и получали путевку в производственную жизнь при активном участии ЦИАМ. Приятно признавать, что эти процессы не прекращались все 95 лет существования Института.
Источник: Национальный авиационный журнал "Крылья Родины"