ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2020
Просмотров: 877
Скачиваний: 1
Конструктивно-технологические особенности самолета поставили перед производственниками немало сложных задач. Количество новых технологических процессов, подлежащих освоению, исчислялось многими десятками. Трудоемкость изготовления отдельных агрегатов и узлов была непомерно велика, что ограничивало возможности быстрого развертывания серийного производства.
Широкий круг научно-технических проблем был связан с применением в конструкции самолета высокопрочных титановых сплавов. Механическая обработка титановых силовых узлов должна была производиться на металлорежущих станках с резцами и фрезами повышенной жесткости, способных развивать большие крутящие моменты при невысоких скоростях резания. Технологические участки, оборудованные такими станками с ЧПУ, были созданы в механических цехах. Потребовалось и создание специализированных участков для выполнения пожароопасных процессов зачистки титановых узлов после механической обработки.
В заготовительно-штамповочном производстве необходимо было освоить процессы формообразования деталей из трудподеформируемых листовых и профильных заготовок. Ряд научных организаций рекомендовал для этого изготовить дорогостоящие керамические (на основе стекла) штампы, в которых осуществлялось бы изотермическое формообразование листовых деталей. Штамп вместе с заготовкой должен был нагреваться в специальной печи, а после формообразования вся система (печь-штамп-деталь) остывала бы до определенной температуры, ниже которой деталь сохраняла свою форму. Только после этого деталь можно было снять, и процесс мог бы повторяться. Простой расчет, выполненный руководителями КнААПО показал, что для серийного производства такая технология неприемлема из-за низкой пропускной способности, большой стоимости оборудования и оснастки. Поэтому заводские специалисты занялись поиском других способов решения проблемы. Найденное решение предусматривало нагрев заготовки электрическим током при формообразовании на имеющемся оборудовании с применением несложной оснастки. Понадобилось подобрать подходящие источники тока, отработать технологические режимы и оснастку. В итоге новый технологический процесс был освоен и внедрен в серийное производство.
Много проблем вызвала необходимость сварки титановых узлов больших и малых толщин. Были приобретены специализированные сварочные установки, отработаны режимы сварки и методы контроля качества сварных швов. В числе освоенного уникального оборудования - установка электронно-лучевой сварки к вакууме ЭЛУ-21. В процессе подготовки производства Су-27 нa заводе был создан и дооборудован специализированный слесарно-сварочный цех. Титановые узлы после формообразования и сварки требуют термофиксации - процесса нагревания и последующего медленного охлаждения в вакууме и зажатом состоянии, после чего обеспечивается неизменность заданной формы полученных деталей. Для реализации этого технологического процесса были приобретены, смонтированы и освоены специализированные установки вакуумного нагрева, сосредоточенные на одном производственном участке. В конструкции самолета Су-27 широко применялись вафельные панели, многие из которых имели одинарную или двойную кривизну. Для фрезерования таких панелей был создай специализированным цех. оборудованный крупногабаритными станками с ЧПУ, а процессы формообразования и поверхностного упрочнения таких панелей освоил заготовительно-штамповочный цех. В числе других новых технологических процессов, освоенных при подготовке производства Су-27, формообразование деталей из труднодеформпруемого сплава 01420. изготовление металлофгоропласто-вых втулок, упрочнение отверстий методом раскатывания и лорнирования, нарезание резьб в труднообрабатываемых материалах специализированными метчиками с корригированным профилем зуба, выполнение большого количества отверстий в напели защитного устройства воздухозаборников методом перфорации на электроэрозионных станках и многие другие. В сборочном и монтажно-испытательном производствах пришлось решить множесгво вопросов, связанных с обеспечением взаимозаменяемости, уменьшением объема ручных и подгоночных работ, сокращением технологического цикла сборки. Были освоены изготовление и укладка электрожгутов из новых более жест ких проводов. Для обработки и настройки бортового оборудования спроектировали и построили специальные, не проницаемые для излучений, помещения, оборудованные автоматизированными испытательными стендами. Развертывание серийного производства Су-27 потребовало реконструкции и технического перевооружения практически всех цехов основного и вспомогательного производства. Завод пополнился сотнями единиц современного технологического оборудования. Несмотря на высокую сложность постатейных задач, напряженный труд коллектива завода в Комсомольске-на-Амуре обеспечил соблюдение сроков по запуску самолета в серийное производство. В итоге уже в 1979 г. на ДМЗ им. ЮА.Гагаринa были co6pаны первые образцы Су-27 в исходном варианте компоновки, а в 1981 г. - первые самолеты серийной компоновки. Большой вклад в организацию серийного выпуска самолета Су-27 внесли директор завода В.Н.Авраменко, главный инженер В.Г.Куцепко, главный металлург Т.Б..Бетлиевский. заместители главного инженера О.В.Глушко и Б.В.Целыбеев. Значительную помощь в освоении производства Су-27 в Комсомольске-нa-Амуре оказали специалисты созданного при заводе филиала ОКВ П.О.Сухого, возглавлявшегося в то время А.Н.Кнышевым. После назначения Л.И.Кнышева на должность главного конструктора ОКБ по самолечу Су-27 филиал конструкторского бюро па ДМЗ возглавил АЯ.Мараиов.
В 1985 г. на предприятии выпустили установочную партию двухместных учебно-боевых самолетов Су-27УБ, в 1989 г. началось производство корабельных истребителей Су-27К (Су-33), в 1992 г. - модернизированных многоцелевых истребителей Су-27М (Су-35 п Су-37). С середины 80-х гг. завод в Комсомольске-нa-Амуре - основное и единственное предприятие отечественной авиапромышленности по изготовлению всех одноместных модификаций семейства истребителей Су-27. С конца 90-х гг. здесь начато освоение произ-водства и новых двухместных вариантов - корабельного учебно-боевого Су-27КУБ и многоцелевого Су-30МКК.
Необходимо отметить, что помимо выпуска серийных самолетов, уже 20 лет комсомольский завод в кооперации с ОКИ П.О.Сухого участвует в изготовлении практически всех опытных экземпляров истребителей семейства Су-27. За годы сери иного производства конструкторы и технологи завода внедрили целый ряд оригинальных предложений по улучшению конструкции, повышению надежности, технологичности и совершенствованию эксплуатационных характеристик самолетов Су-27.
Успехи авиационного завода в Комсомольске-на-Амуре в производстве авиационной техники отмечены рядом правительственных наград. 18 июля 1942 г. предприятие было награждено Орденом Ленина, а 18 января 1971 г. - Орденом Октябрьской революции. В 1989 г. ДМЗ им. ЮАГагарина был преобразован в Комсомольское-на-Амуре авиационное производственное объединение (КнААПО). Под руководством Генерального директора В.И.Меркулова, заместителя Генерального директора ЮЛ.Иванова и технического директора - главного инженера В.И.Шпорта в настоящее время на предприятии продолжается выпуск различных модификаций боевых самолетов семейства Су-27. Параллельно начато производство гражданской авиационной техники -многоцелевых транспортных самолетов С-80 и легких самолетов-амфибий Бе-103.
Серийный выпуск двигателей АЛ-31Ф для истребителей Су-27 в начале 80-х гг. был освоен на двух авиамоторных заводах - Московском машиностроительном производственном предприятии (ММПП) "Салют" и Уфимском моторостроительном производственном объединении (УМПО). Первое время на УМПО изготавливалась только "холодная" часть двигателя (вентилятор и компрессор), которая передавалась для окончательной сборки двигателя на ММПП "Салют", производивший "горячую" часть (камеру сгорания, турбину и сопло). В дальнейшем на ММПП "Салют" и в Уфе был освоен полный цикл производства двигателей АЛ-31Ф и их модификаций.
Оба предприятия имели давнюю историю и богатый опыт изготовления турбореактивных двигателей, при этом "Салют", берущий начало от первого в России авиамоторного завода "Гном", введенного в строй в 1912 г., традиционно тесно сотрудничал с конструкторскими бюро А.М.Люльки и П.О.Сухого. В первые послевоенные годы па этом предприятии, имевшем название "завод ╧ 45", было освоено производство первых отечественных турбореактивных двигателей - ТР-1. применявшихся, в частности. на опытном истребителе Су-11. С 1957 г. "Салют" выпускал двигатели АЛ-7Ф-1 для истребителей-бомбардировщиков Су-7Б и перехватчиков Су-9, а с 1972 г. -двигатели АЛ-21Ф-3 для истребителей-бомбардировщиков Су-17 и фронтовых бомбардировщиков Су-24. Без всякого преувеличения можно сказать, что "Салют" является полноценным участником создания АЛ-31Ф, поскольку заложенные в конструкцию нового двигателя технические новшества потребовали серьезного анализа производственных возможностей предприятия, существенного обновления станочного парка, освоения самых передовых технологий и принципов обработки перспективных конструкционных материалов. На "Салюте" была освоена уникальная технология литья монокристаллических лопаток турбины и нанесения на них защитных покрытий. По этим процессам предприятие является по сей день лидером среди российских авиамоторных заводов.
Процесс подготовки производства АЛ-31Ф потребовал установки нескольких сот единиц нового оборудования, перепланировки цехов, организации новых участков. Модернизации подверглась также испытательная база завода в Подмосковье. В результате активной работы "Салюта" с его партнерами уже в 1984 г. из сборочного цеха завода начали выходить первые серийные АЛ-31Ф.
Следует отметить, что после государственных испытаний двигатель АЛ-31Ф имел малый ресурс, поэтому основные усилия специалистов завода были направлены на его повышение. Эти усилия увенчались успехом, и сегодня АЛ-31Ф обладает ресурсом и показателями надежности, даже превышающими установленные нормы. Это обеспечило его активное продвижение не только на внутреннем рынке, но и за рубежом. За 16 лет "Салют" выпустил двигатели 1, 2 и 3-й серий. Работа над совершенствованием двигателя продолжается, и в настоящее время специалисты ММПП "Салют" готовы еще более повысить назначенный ресурс и перейти к эксплуатации двигателя по фактическому состоянию его агрегатов и систем. Изделия последней серии отличаются новыми антикоррозионными покрытиями и монокристаллическими лопатками турбины, изготовленными из жаропрочного сплава.
В процессе освоения производства АЛ-31Ф на ММПП "Салют" были разработаны и внедрены уникальные технологии изготовления и обработки деталей ТРД, в том числе:
пайка дуговым разрядом полого катода в вакууме, применяемая для упрочнения контактных поверхностей лопаток турбины и позволяющая повысить их износостойкость в 3 раза при сохранении физико-химических и прочностных свойств основного материала;
газопламенное нанесение теплозащитного и уплотнительного покрытий на детали компрессора и горячего тракта турбины, повышающее срок их службы в 2-4 раза и обеспечивающее минимальные зазоры между вращающимися деталями;
вакуумно-плазменное нанесение жаростойких покрытий на перо рабочих лопаток турбины, повышающее срок их службы в 2-4 раза;
детонационное нанесение износостойких покрытий на детали реактивного сопла, повышающее срок службы деталей в 1.5-10 раз и исключающее их коробление;
поверхностное упрочнение деталей двигателя методом ионного азотирования, обеспечивающее получение высокопрочного диффузионного слоя на поверхности деталей с минимальными деформациями при соблюдении экологической чистоты и оптимальной трудоемкости технологического процесса;
газоциркуляционное нанесение диффузионно- алюминидного покрытия на лопатки турбины (алитирование циркуляционным методом);
изотермическая штамповка (деформирование при постоянной температуре), позволяющая получать детали сложной конфигурации из титановых сплавов с минимальными припусками, при экономии металла 30-60% и снижении трудоемкости механической обработки;
новый технологический процесс изготовления высококачественных зубчатых колес 4-й - 5-й степени точности, включающий зубошлифование, ионное азотирование, зубохонингование и контроль па приборе фирмы "Хейфлер". обеспечивающий снижение трудоемкости на 22-35% и сокращение цикла изготовления в 2 раза;
вибрационная обработка глубоких отверстий в труднообрабатываемых мате-риалах, повышающая производительность в 3-5 раз;
изготовление моноколес и крыльчаток компрессора на пяти-координатных станках с числовым программным управлением.
Уфимское моторостроительное производственное объединение ведет отсчет своей истории с 1925 г. - года основания авиамоторного завода ╧ 26 в г. Рыбинск. В ноябре 1941 г. это предприятие, выпускавшее поршневые моторы М-17 конструкции А.М.Микулипа, М-100, М-103 и М-105 конструкции В.Я.Климова, эвакуировалось в Уфу, где в годы войны изготовило 97 тыс. поршневых авиамоторов ВК-105 и ВК-107, широко применявшихся на истребителях "як". После войны предприятие приступило к производству первых советских реактивных двигателей - РД-10, РД-45Ф, ВК-1А для истребителей "миг" и "як". С середины 50-х гг. в Уфе строились турбореактивные двигатели конструкции А.М.Микулина и С.К.Туманского: РД-9Б для истребителей МиГ-19, Р11Ф-300 для истребителей МиГ-21, а затем его модификации Р11Ф2-300, Р11Ф2С-300, Р13-300, Р25-ЗОО для различных вариантов МиГ-21 и Су-15, турбореактивный двигатель с форсажной камерой Р29Б-300 для истребителей-бомбардировщиков МиГ-27 и Су-22, бесфорсажный турбореактивный двигатель Р-95Ш для штурмовика Су-25.
Н авиационном производстве УМПО был разработан и внедрен ряд уникальных технологий изготовления, ремонта и контроля современных газотурбинных двигателей. В их числе:
изотермическая штамповка лопаток ГТД и других сложно-профильных деталей из титановых сплавов, обеспечивающая минимальный припуск, снижение металлоемкости, повышение усталостной прочности деталей;
раскатка кольцевых заготовок из титановых и жаропрочных никелевых сплавов для изготовления тонкостенных и сложнофасоппых бесшовных колец с минимальными припусками на механическую обработку, обеспечивающая стабильные высокие механические свойства и равномерную мелкозернистую структуру деталей;
точное литье из титановых сплавов с газостатированием, обеспечивающее изготовление сложнофасонных деталей без припуска на механическую обработку;
холодная вальцовка лопаток компрессора ГТД из стали и титановых сплавов без последующей механической обработки, обеспечивающая получение профиля пера лопатки, обладающего стабильной усталостной прочностью;
аргонодуговая сварка крупногабаритных конструкций из 'титановых сплавов в обитаемой камере, обеспечивающая получение качественных швов;
компьютерная система автоматизации испытаний двигателя АЛ-31Ф, служащая для повышения качества и ускорения проведения приемосдаточных и длительных стендовых испытаний всех модификаций двигателя, выполняющая автоматическое измерение параметров двигателя, математический расчет, отображение параметров на один или несколько видеомониторов в цифровом и графическом виде, отображение мнемосхем двигателя, предотвращение аварийных ситуаций, вывод протоколов на принтер, ведение архивов испытаний с записью параметров в ходе всего процесса испытаний.
К настоящему времени на ММПП "Салют" (Генеральный директор Ю.С.Елисеев) и АО "УМПО" (Генеральный директор В.ПЛесупов) освоен не только полный цикл производства двигателей АЛ-31Ф и их модификаций, но и ремонт ранее выпущенных изделий любой сложности. Оба предприятия прошли сертификацию производства по международному стандарту системы качества серии ISO 9000 и получили престижные сертификаты германской компании TUV CERT.
Изготовление комплектующих для истребителей Су-27 было налажено на различных предприятиях авиационной, радиотехнической, электронной, оборонной и других отраслей промышленности. Так, газотурбинные стартеры-энергоузлы ГТДЭ-117 выпускаются санкт-петербургским Машиностроительным предприятием "Красный Октябрь", бортовые радиолокационные прицельные комплексы РЛПК-27 - Государственным Рязанским приборным заводом и ПО "Октябрь" (г. Каменец-Уральск), оптико-электронные прицельные системы ОЭПС-27 - Уральским оптико-механическим заводом (г. Екатеринбург).
CУ-27: ТАЙНОЕ СТАНОВИТСЯ ЯВНЫМ
Первые упоминания о разработке в СССР истребителей нового поколения появились в западной авиационной прессе во второй половине 70-х гг. В августе 1977 г. в швейцарском журнале "Интернешнл Дефенс Ревью" промелькнуло сообщение о том, что в подмосковном Летно-исследовательском институте (именовавшемся в то время на Западе испытательным центром Раменское) проходит испытания новый советский истребитель, названный МиГ-29. Стоит заметить, что в это время МиГ-29 еще не летал, и автор статьи, скорее всего, имел в виду Су-27 - полеты его первого опытного образца Т-101 начались в мае 1977 г. Поводом для публикации послужили следующие обстоятельства. В 1977 г. американский разведывательный спутник, следивший за "событиями" на территории ЛИИ, сделал снимки двух новых истребителей, которым министерство обороны США присвоило временные кодовые обозначения Ram-K и Ram-L (такие названия Пентагон давал всем новым неидентифицированным советским боевым самолетам, обнаруженным на аэродроме близ Раменского). Первым из них, как выяснилось позднее, был Су-27, вторым - МиГ-29.
США, однако, не спешили с официальными заявлениями по поводу полученных материалов и публикацией фотографий. Первую информацию о существовании нового истребителя ОКБ Сухого Пентагон распространил в прессе в марте 1979 г., а "шпионские" снимки со спутника опубликовали только в ноябре 1983 г., когда новые "миги" и "сухие" уже были запущены в серийное производство и американская разведка стала располагать более полной информацией об этих самолетах. Название Су-27 впервые появилось на страницах иностранной печати в 1982 г., тогда же временный код Ram-K был заменен стандартным "натовским" названием Flanker. Качество первых "спутниковых" фотографий оставляло желать лучшего: по большому счету, на них можно было разглядеть лишь общую аэродинамическую схему истребителя. Однако эти снимки произвели большое впечатление на зарубежных специалистов. На Западе, например, еще в 1982 г. были уверены, что Су-27 оснащается крылом изменяемой геометрии (!), и именно в таком варианте самолет готовится к серийному производству с возможным началом поставок в строевые части в 1983 г. Вплоть до середины 80-х гг. качественных фотографий самолета по-прежнему еще не существовало, и публиковавшиеся в зарубежных открытых изданиях рисунки были весьма и весьма приблизительными.