Двигателестроение

Двигателестроение — отрасль машиностроения, занимающаяся производством двигателей для техники различного типа. В его сферу входит также сбыт двигателей, а также производство комплектующих и обслуживание.

Двигателестроение включает в себя подотрасли:

Автомобильное двигателестроение (производство двигателей для автомобильной промышленности);
Судовое двигателестроение (производство судовых энергетических установок);
Авиационное двигателестроение (производство авиадвигателей);
Танковое двигателестроение (производство двигателей для БТТ);
Ракетное двигателестроение (производство двигателей для ракетной техники).

История

Первый промышленно пригодный двигатель внутреннего сгорания был построен во Франции в 1860 году Э. Ленуаром; это был двухтактный двигатель, работавший на светильном газе с воспламенением от электрической искры. Стационарные двигатели, работающие на керосине и более тяжёлых сортах топлива, появились в ряде стран в период с 1884 по 1890 год^[1].

В России в 1899 году завод Э. Нобеля (ныне «Русский дизель», Санкт-Петербург) выпустил первый промышленный четырехтактный двигатель с воспламенением от сжатия, который в отличие от двигателя, построенного Р. Дизелем (1897), работал не на керосине, а на сырой нефти. Производство газовых двигателей началось в 1908 году, сначала на Коломенском, а затем и на других заводах.

После 1945 г. были созданы и постоянно совершенствуются поршневые и комбинированные двигатели внутреннего сгорания различных типов.

В 1950—1960-х годах одной из тенденций двигателестроения, особенно в Северной Америке, было повышение степени сжатия (которая к началу 1970-х годов на американских двигателях нередко достигала 11—13).

Значительное развитие получила теория рабочих процессов, в ней появились новые разделы, посвященные согласованию характеристик составных элементов комбинированных двигателей между собой, расчету газодинамических процессов неустановившегося потока в газовоздушном тракте двигателя, прогнозированию теплонапряженности основных деталей и тому подобное. Достижения в области компьютерного моделирования дали возможность успешно использовать математическое моделирование и системы автоматизированного проектирования при создании и доводке комбинированных двигателей. Одной из характерных особенностей развития двигателестроения стало широкое применение газотурбинного наддува, что позволяет значительно улучшить технико-экономические показатели двигателей.

Постоянно ведутся работы по повышению экологичности двигателей (т. н. «зеленый» двигатель^[2]). В 2010-х годах наметилась тенденция свертывания производства дизельных двигателей (по тем же экологическим соображениям).

В мире

Авиационное двигателестроение

Сегодня в мире существует лишь пять стран, способные производить авиадвигатели мирового класса – это США и Великобритания, а также Франция, Россия и Китай^[3].

SNECMA (Франция), Rolls-Royce plc (Великобритания), General Electric (США, считается крупнейшим в мире), отделение авиадвигателей Pratt & Whitney (канадско-американское), International Aero Engines^[англ.] (IAE, СП Pratt & Whitney с японской JAEC^[англ.] и немецкой MTU), ОДК (Россия), Мотор Сич (Украина). Авиадвигатели сейчас убыточны (продаются ниже себестоимости) практически у всех производителей, из-за большой конкуренции; прибыль в основном извлекается за счёт техобслуживания и ремонта (ТОиР)^[4].

Самое популярное в гражданской авиации семейство моторов — CFM56 от SNECMA, их в год поставляется больше, чем всех остальных моторов вместе взятых. В ближайшие 10 лет (2017—2026 гг.) значительная доля мирового спроса (44 %) на ТОиР авиадвигателей придётся на две серии турбовентиляторных силовых установок, предназначенных для самых массовых коммерческих самолетов в мире — CFM56-7 для семейства узкофюзеляжных самолетов Boeing 737 (23 %) и International Aero Engines V2500-A5 для конкурирующего семейства Airbus A320 (21 %)^[5].

Судовое двигателестроение

Зоря — Машпроект (Украина; советская база морского газотурбостроения)

Танковое

Харьковское конструкторское бюро по двигателестроению (Украина)

в России

Российское двигателестроение является важной отраслью машиностроения в России, одной из наиболее высокотехнологичных отраслей российской промышленности.

Россия является крупным производителем ракетных, самолётных, вертолётных, автомобильных двигателей. Крупнейшей российской компанией в области двигателестроения является Объединённая двигателестроительная корпорация (ОДК), которая консолидирует более 80 % активов в сфере российского двигателестроения.

С 2014 года ведётся постоянный курс на импортозамещение двигателей, производимых в других странах^[6]; также расширяется экспорт из Китая.

Автомобильное двигателестроение

Крупнейшие: Группа ГАЗ (Автодизель, Ульяновский моторный завод, Нижегородские моторы (дизельные двигатели)); также Заволжский моторный завод (автомобильные двигатели), Камский моторный завод (поршневые группы для двигателей грузовых автомобилей).

Авиационное двигателестроение

Крупнейшей производитель в отрасли — Объединённая двигателестроительная корпорация (ОДК)
НПЦ газотурбостроения «Салют» (авиационные двигатели)
Уральский завод гражданской авиации (УЗГА) (изготовление и ремонт вертолётных двигателей)

В 2019 году авиастроительная корпорация «Иркут» получила два первых перспективных отечественных двигателя ПД-14 (это первый разработанный и созданный промышленностью двигатель для гражданской авиации со времён СССР); также начато серийное производство двигателя «первого этапа» для истребителя нового поколения Су-57.

Международная ассоциация Союз авиационного двигателестроения (АССАД^[7]; президент — Виктор Чуйко)
Международный форум двигателестроения (МФД)

Судовое двигателестроение

Выпуск современных высокооборотных дизелей в различных мощностных диапазонах могут осуществлять ОАО «Завод Дагдизель», ЗАО «ПФК Тверьдизельагрегат», ПАО «Автодизель» (Ярославский моторный завод), ОАО «Тутаевский моторный завод», ООО «Уральский дизель-моторный завод», ОАО «Звезда».
Выпуск современных среднеоборотных дизелей в различных мощностных диапазонах могут осуществлять: ОАО «Коломенский завод»; ОАО «Пензадизельмаш».

ОДК-Сатурн (Рыбинск)
РУМО (Нижний Новгород)

Ракетное двигателестроение

Ракетное двигателестроение России — крупная отрасль российского двигателестроения. Россия является крупным производителем двигателей для ракет космического, стратегического и тактического назначения. Основным потребителем продукции отрасли является российское ракетостроение, значительная часть двигателей отправляется на экспорт^[8]^[9].

Производители ракетных двигателей: НПО Энергомаш (жидкостные двигатели для ракет-носителей); ГКНПЦ имени М. В. Хруничева (Конструкторское бюро химавтоматики, Воронежский механический завод); Объединённая двигателестроительная корпорация («Кузнецов» (жидкостные двигатели), НПО «Сатурн» (двигатели для крылатых ракет)); НПО «Искра» (твёрдотопливные двигатели).