СУДОСТРОЕНИЕ 2'2014
РЕВЕРС-РЕДУКТОРНОЕ ПРОИЗВОДСТВО ОАО «ЗВЕЗДА»
П. Г. Плавник, канд. экономич. наук, председатель совета директоров ОАО «ЗВЕЗДА», Е. Ю. Лерман, докт. техн. наук, советник технического директора ОАО «ЗВЕЗДА»
УДК 621.833-182.2:629.5
Начиная с момента организации дизельного производства в 1946 г., завод, известный в настоящее время как ОАО «Звезда», традиционно разрабатывал и производил редукторы, реверс-редукторные передачи (РРП) и другие устройства соединения дизелей типа М50 с потребителями мощности.
Справедливости ради следует отметить, что первая конструкция дисковой РРП, разработанная в конце 30-х годов, отличалась достаточной сложностью и низкой надежностью. В связи с этим, переработка конструкции РРП была поручена КБ-30 — «шарашке» (подобной описанной А. И. Солженицыным в романе «В круге первом»), под руководством полковника НКВД В. С. Храм-цова, находившейся на территории завода, где работали многие видные инженеры и ученые. Среди них был блестящий конструктор У. У. Келлер, который являлся в СССР представителем фирмы «Зульцер», а в 1937 г. был арестован и трудился в различных «шарашках». Именно ему была поручена эта работа. И в конце сороковых годов он разработал новую реверс-редукторную передачу с фрикционными конусами для М50.
Вторым мощнейшим толчком к развитию редукторного производства явился перевод из Москвы на завод им. К. Е. Ворошилова группы конструкторов во главе с генеральным конструктором авиации, лауреатом Сталинской премии, а впоследствии Ленинской премии (1965 г.) В. М. Яковлевым. Дело в том, что мощности дизельных двигателей М50 (до 1200 л. с. в агрегате) уже не хватало для перспективных катеров, и было принято решение на базе разработок авиационного дизеля М501 создать судовой (мощностью 4000 л. с. в агрегате). Завод прекрасно подходил для реализации этой задачи, в первую очередь, в связи с преемственностью технологий, применяемостью одних и тех же материалов, развитым литейным производством, и вообще, наличием полной инфраструктуры производства дизелей.
Дизельный двигатель 42ЧНСП16/17, получивший индекс М503 и известный сегодня во всем мире, должен был быть создан в кратчайшие сроки и иметь ресурс, как мини-
мум, в три раза больший, чем его авиационный аналог.
Следующим этапом развития дизелей стало создание двигателя М504 (размерности 56ЧНСП16/17 мощностью до 5000 л. с.). Созданием РРП двигателей типа М503 и М504 также руководил У. У. Келлер. Таким образом, в редукторном производстве была отлажена технология серийного производства РРП. И если для дизелей типа М50 максимальный диаметр шестерен составлял 400 мм при модулях от 3 до 6 мм, то для М503 и М504 — уже 600 мм при модулях до 8 мм.
Как известно, облик корабля и, соответственно, двигателей формируется исходя из стратегии и тактики применения. Появившаяся потребность в кораблях водоизмещением порядка 1200 т при скоростях более 32 уз привела к созданию РРП, позволяющей передавать на гребной вал мощность от двух дизельных двигателей (отсеков) типа М504 (без РРП), как суммируя мощности (2х5000 л. с.), так и обеспечивая их раздельную работу. Такая схема — залог экономного расходования ресурса при малых и средних ходах, а дизель-редукторные агрегаты (ДРА) типа М507 нашли и продолжают находить широчайшее применение на кораблях ВМФ РФ и ВМС зарубежных стран. Работы проводились под руководством В. Т. Егоркина и Г. Д. Глушакова.
Дальнейшее развитие реверс-редук-торного производства обеспечило создание гидромеханической передачи для работы ДРА510 (мощностью 4800 л. с.) на один винт с газовой турбиной типа М70 на пр. 12411М «Молния», а также двухско-ростной РРП для ДРА511А, устанавливаемого на КВП пр. 1239 «Сивуч», который развивает скорость 53 уз.
Учитывая изменение требований ВМФ и Морских сил ПС ФСБ РФ, дальнейшее развитие РРП пошло по пути повышения ресурса и снижения трудоемкости обслуживания. Первоначально для дизельных двигателей типа М50, а затем и М503, М504, М507Д были созданы и освоены в серийном производстве РРП с дисковыми фрикционами. Были применены металлокерамические
СУДОСТРОЕНИЕ 2'2014
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ
Рис. 1. Реверс-редукторная передача РРП12000 Рис. 2. Редукторная передача ЭРА13000
диски с технологиями, отработанными для танковой промышленности. Ресурс до первой полной переборки таких РРП составляет не менее 8000 ч. Таким образом, к 2000 г. ОАО «Звезда» обладало всеми компетенциями для производства мощных легких РРП.
Исторически единственным предприятием в СССР, обеспечивающим потребности ВМФ в газотурбинных двигателях (ГТД) и агрегатах, являлось ГП НПКГ «Зоря-Маш-проект» (Николаев, Украина). В связи с утратой Россией в 1992 г. этого производства, было принято решение о создании производства морских ГТД в Рыбинске на мощностях ОАО НПО «Сатурн» [1].
Надо отметить, что для создания агрегата помимо, собственно, газо-зотурбинного двигателя необходимо наличие РРП и системы управления, хотя наиболее наукоемкой составляющей, несомненно, является сам ГТД.
Вопрос необходимости создания отечественного редукторостро-ения остро встал при разработке в ОАО ЦМКБ «Алмаз» нового корвета пр. 20380 (типа «Стерегущий»). В качестве энергетической установки корвета предусматривалось использование четырех дизельных двигателей типа Д49 производства ОАО «Коломенский завод» мощностью по 6000 л. с., работающих на два гребных винта. При этом редукторы должны обеспечивать как суммирование мощностей двух дизелей, так и их раздельную работу. Для комплектации главных энергетических установок РРП решением Управления кораблестроения ВМФ и Агентства по
судостроению в 2002 г. головным предприятием по редукторострое-нию было определено ОАО «Звезда» (Санкт-Петербург).
Можно с уверенностью констатировать, что с этого момента начался новый этап развития завода как создателя и производителя РРП. Поставленная задача была успешно решена, спуск головного корвета на воду состоялся в 2005 г., он прошел все испытания и в 2007 г. был передан ВМФ. С этого момента РРП12000 (рис. 1) успешно эксплуатируются на всех корветах, построенных ОАО СЗ «Северная верфь».
Технический уровень производства РРП определяется следующими основными факторами, отработанными более чем за 60 лет производства дизельных двигателей:
• создание РРП для дизелей, не имеющих аналогов по удельной массе;
• широкое применение высоколегированных сталей;
• применение упрочняющих технологий (цементация, азотирование);
• применение передовыхтехнических решений в узлах и агрегатах редукторных передач (дисковые ме-
таллокерамические муфты, амортизация, виброшумоизоляция и др.);
• использование сварных стальных, а также алюминиевых корпусных деталей.
Перечисленные компетенции и взаимодействие с ЦКБ-проектантами позволили создать судовые РРП, отличающиеся низкой удельной массой и высокими ресурсами. Работы были начаты и ведутся под руководством Б. Н. Ложкина. Перечень РРП, разработанных и поставленных ОАО «Звезда» на верфи, представлен в таблице.
Разработанный и построенный по ТЗ Крыловского государственного научного центра редуктор позволяет обеспечить создание перспективных компактных судовых установок с уникальными характеристиками для реализации полного или частичного электродвижения как подводных лодок, так и надводных кораблей [2]. На рис. 2 представлен общий вид редуктора.
Серьезные задачи стоят и в части дальнейшего развития корветов пр. 20380, фрегатов пр. 22350, где требуется, в первую очередь, отечественное оборудование [3]. На рис. 3 представлен общий вид перспектив-
Реверс-редукторные передачи ОАО «Звезда»
Проект корабля Количество оборудования, ед. ,, .. Передаваемая Класс корабля , п мощность, л.с./кВт Редуктор
20380 11711 1 8280 21630 21820 ЭРА БДК - бол десантный коре 11 2 2 8 1 эшой десантный кораб бль; ССВ — судно свя Корвет 12 000/8800 БДК 5000/3700 ССВ 2800/2060 МАК, МДК 10 000/7380 Перспектива 18 000/13 300 ль; МАК — малый артиллерийский корабль; зи. РРД12000 РРП6000 5РП ГП ЭРА13000 МДК — малый
СУДОВЫЕ ЭНЕ^ГЕТ^ЧЕС^^Е УСТАНОВКИ
СУДОСТРОЕНИЕ 2'2014
Рис. 3. Перспективная передача 6РП для главной энергетической установки типа CODLOG корабля пр. 20386 класса «корвет»:
1 — редукторы левого/правого бортов; 2 — межредукторная передача; 3 — рама передачи; 4 — от газовой турбины; 5 — от электродвигателя малого хода; 6 — к судовой валолинии
ного редуктора корвета с реализацией частичного электродвижения.
О необходимости развития и применения отечественных силовых агрегатов указывает в своих выступлениях Президент России В. В. Путин.
Под эгидой Минпромторга ОАО «Звезда» расширяет возможности редукторного производства, которое в рамках федеральной целевой программы «Развитие ОПК РФ на 2011—2020 годы» в период 2014—2016 гг. должно превратиться в Центр редукторостроения в интересах, в первую очередь, ВМФ РФ.
Модернизация и техническое перевооружение редукторного производства предусматривает:
• локализацию основных технологических переделов, включая сборку и испытания редукторов, в едином производственном корпусе общей площадью 1 1 500 м2 с подъемно-транспортным оборудованием грузоподъемностью до 50 т;
• организацию специального термического участка с печами для отжига сварных корпусов объемом 6х6х4 м и печами для химико-термической обработки деталей диаметром до 3 м;
• обновление станочного парка путем приобретения следующего
оборудования, которое дополнит уже имеющееся:
У горизонтально-расточной станок с размером стола 5000х 4400 мм для обработки корпусов;
У универсальный токарный станок с максимальным диаметром обработки 2700 мм и расстоянием между центрами 4000 мм;
У карусельный станок с ЧПУ с максимальным диаметром детали 3600 мм;
У профильный зубошлифоваль-ный станок с ЧПУ с диаметром вершин зубьев обрабатываемого колеса 3000 мм;
У полуавтоматическое сварочное оборудование;
• создание современного стенда для испытаний редукторных передач по замкнутой схеме с контролем всех необходимых параметров.
Центр редукторостроения ОАО «Звезда» призван обеспечить:
• освоение производства всей номенклатуры редукторо
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.