Nouveau moteur d'avion pd 14. Maintenant "Made by us" dans Telegram. Conception de base pour une famille de moteurs

Automne 2015 les essais du dernier moteur d'avion russe PD-14 ont commencé au laboratoire de vol Il-76LL. C'est un événement d'une importance particulière. 10 faits sur les turboréacteurs en général et sur le PD-14 en particulier aideront à apprécier son importance.

1. Accomplissement de l'humanité

Le turboréacteur (TRD) est l'une des principales réalisations techniques de l'humanité, qui peut être assimilée à l'invention de la roue, de la voile, de la machine à vapeur, du moteur à combustion interne, du moteur-fusée et du réacteur nucléaire. C'est grâce au turboréacteur que notre planète est soudainement devenue petite et douillette. N'importe qui peut atteindre confortablement et en toute sécurité son coin le plus reculé en quelques heures.

L'avion principal du 21e siècle - le premier déploiement >>

Selon les statistiques, un seul vol sur 8 millions se termine par un accident avec la mort de personnes. Même si vous preniez un vol au hasard tous les jours, il vous faudrait 21 000 ans pour mourir dans un accident d'avion. Selon les statistiques, marcher est bien plus dangereux que voler. Et tout cela est en grande partie dû à l'incroyable fiabilité des moteurs d'avions modernes.

2. Le miracle de la technologie

Mais le turboréacteur est un dispositif extrêmement complexe. Sa turbine fonctionne dans les conditions les plus difficiles. Son élément le plus important est la lame, à l'aide de laquelle l'énergie cinétique du flux de gaz est convertie en énergie mécanique de rotation. Une pale, et il y en a environ 70 dans chaque étage d'une turbine d'aviation, développe une puissance égale à la puissance d'un moteur de voiture de Formule 1, et à une vitesse de rotation d'environ 12 mille tours par minute, une force centrifuge égale à 18 des tonnes agissent dessus, ce qui équivaut à une charge sur la suspension d'un bus londonien à impériale.

Mais ce n'est pas tout : la température du gaz avec lequel la pale entre en contact est presque la moitié de la température à la surface du Soleil. Cette valeur est supérieure de 200 °C au point de fusion du métal à partir duquel la lame est fabriquée. Imaginez cette tâche : vous devez empêcher un glaçon de fondre dans un four chauffé à 200°C. Les concepteurs parviennent à résoudre le problème du refroidissement des pales à l'aide de canaux d'air internes et de revêtements spéciaux. Sans surprise, une spatule coûte huit fois plus cher que l'argent. Pour créer uniquement ce petit détail qui tient dans la paume de votre main, vous devez développer plus d'une douzaine de technologies parmi les plus complexes. Et chacune de ces technologies est gardée comme le secret d'État le plus important.

3. La technologie des turboréacteurs est plus importante que les secrets atomiques

Outre les entreprises nationales, seules les entreprises américaines (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), l'Angleterre (Rolls-Royce) et la France (Snecma) possèdent des technologies à cycle complet pour créer des turboréacteurs modernes. Autrement dit, il y a moins d'États produisant des turboréacteurs d'aviation modernes que de pays possédant des armes nucléaires ou lançant des satellites dans l'espace.

Concurrent du MS-21 - L'avion de ligne chinois C919 a pris son envol pour la première fois >>

Les années d'efforts de la Chine, par exemple, n'ont jusqu'à présent pas réussi à produire de succès dans ce domaine. Les Chinois ont rapidement copié et équipé le chasseur russe Su-27 de leurs propres systèmes, le publiant sous le symbole J-11. Cependant, ils n'ont pas réussi à copier son moteur AL-31F, de sorte que la Chine est toujours obligée d'acheter ce n'est pas le turboréacteur le plus moderne de Russie pendant longtemps.

4. PD-14 - le premier moteur d'avion domestique de la 5e génération

Les progrès dans la construction de moteurs d'avions sont caractérisés par plusieurs paramètres, mais l'un des principaux est la température des gaz devant la turbine. Le passage à chaque nouvelle génération de turboréacteurs, et il y en a cinq au total, s'est caractérisé par une augmentation de cette température de 100 à 200 degrés. Ainsi, la température des gaz dans les turboréacteurs de 1ère génération, apparus à la fin des années 1940, ne dépassait pas 1150 °K, dans la 2ème génération (années 1950) ce chiffre est passé à 1250 °K, dans la 3ème génération (années 1960) ce paramètre est montée à 1450 °K, pour les moteurs de la 4e génération (1970-1980) la température des gaz a atteint 1650 °K. Les aubes de turbine des moteurs de 5e génération, dont les premiers exemplaires sont apparus en Occident au milieu des années 1990, fonctionnent à une température de 1900 °K. Actuellement, seuls 15% des moteurs en fonctionnement dans le monde sont de 5ème génération.

L'augmentation de la température des gaz, ainsi que de nouveaux schémas de conception, principalement by-pass, ont permis de réaliser des progrès impressionnants au cours des 70 années de développement des turboréacteurs. Par exemple, le rapport de la poussée du moteur à sa masse a augmenté pendant ce temps de 5 fois et pour les modèles modernes, il a atteint 10. Le degré de compression de l'air dans le compresseur a augmenté de 10 fois : de 5 à 50, tandis que le nombre de étages de compresseur a été divisé par deux - en moyenne de 20 à 10. La consommation spécifique de carburant des turboréacteurs modernes a été divisée par deux par rapport aux moteurs de la 1ère génération. Tous les 15 ans, le volume de trafic de passagers dans le monde double avec des coûts de carburant totaux presque inchangés pour la flotte mondiale d'avions.

État du programme MS-21 >>

Actuellement, la Russie produit le seul moteur d'avion civil de la 4ème génération - PS-90. Si l'on compare le PD-14 avec lui, alors les deux moteurs ont des masses similaires (2950 kg pour la version de base du PS-90A et 2870 kg pour le PD-14), des dimensions (diamètre du ventilateur pour les deux 1,9 m), compression rapport (35,5 et 41) et poussée au décollage (16 et 14 tf).

En même temps, le compresseur haute pression PD-14 se compose de 8 étapes et PS-90 - de 13 avec un taux de compression total inférieur. Le taux de dérivation pour PD-14 est deux fois plus élevé (4,5 pour PS-90 et 8,5 pour PD-14) avec le même diamètre de ventilateur. En conséquence, la consommation spécifique de carburant en vol de croisière du PD-14 chutera, selon des estimations préliminaires, de 15 % par rapport aux moteurs existants : à 0,53-0,54 kg/(kgf h) contre 0,595 kg/(kgf h) à PS-90.

5. PD-14 - le premier moteur d'avion créé en Russie après l'effondrement de l'URSS

Lorsque Vladimir Poutine a félicité les spécialistes russes pour le début des tests PD-14, il a déclaré que la dernière fois qu'un tel événement avait eu lieu dans notre pays, c'était il y a 29 ans. Très probablement, ils signifiaient le 26 décembre 1986, lorsque le premier vol de l'Il-76LL a eu lieu dans le cadre du programme de test PS-90A.

L'Union soviétique était une grande puissance aéronautique. Dans les années 1980, huit des bureaux de conception de moteurs d'avions les plus puissants travaillaient en URSS. Souvent, les entreprises se faisaient concurrence, car il était d'usage de confier la même tâche à deux bureaux d'études. Hélas, les temps ont changé. Après l'effondrement des années 1990, il a fallu rassembler toutes les forces de l'industrie pour mener à bien le projet de création d'un moteur moderne. En fait, la création en 2008 de United Engine Corporation (United Engine Corporation), avec de nombreuses entreprises avec lesquelles VTB Bank coopère activement, visait à créer une organisation qui pourrait non seulement maintenir la compétence du pays dans la construction de turbines à gaz, mais aussi rivaliser avec les plus grandes entreprises mondiales.

Le maître d'œuvre du projet PD-14 est le bureau de conception d'Aviadvigatel (Perm), qui, soit dit en passant, a également développé le PS-90. La production en série sera organisée à l'usine de moteurs de Perm, mais les pièces et composants seront fabriqués dans tout le pays. La coopération implique l'Ufa Motor-Building Production Association (UMPO), NPO Saturn (Rybinsk), NPCG Salyut (Moscou), Metallist-Samara et bien d'autres.

6. PD-14 - moteur pour l'avion principal du XXIe siècle

L'un des projets les plus réussis de la région Aviation civile L'URSS avait un avion à moyenne portée Tu-154. Produite à 1026 pièces, elle a constitué pendant de nombreuses années la base de la flotte Aeroflot. Le temps passe et ce bourreau de travail ne répond plus aux exigences modernes ni en termes d'économie ni d'écologie (bruit et émissions nocives).Le principal inconvénient du Tu-154 réside dans les moteurs du D-30KU de 3e générationavec une consommation de carburant spécifique élevée (0,69 kg/(kgf·h).

Le Tu-204 moyen-courrier, qui a remplacé le Tu-154, par des moteurs PS-90 de 4e génération, dans les conditions de l'effondrement du pays et du marché libre, n'a pas pu résister à la concurrence des constructeurs étrangers même dans la lutte pour le marché intérieur transporteurs aériens. Pendant ce temps, le segment des avions moyen-courriers à fuselage étroit, dominé par le Boeing 737 et l'Airbus 320 (pour la seule année 2015, 986 d'entre eux ont été livrés aux compagnies aériennes mondiales), est le plus massif, et la présence sur celui-ci est condition nécessaire préservation de l'industrie aéronautique civile nationale. Ainsi, au début des années 2000, un besoin urgent a été identifié de créer un turboréacteur de nouvelle génération compétitif pour un avion moyen courrier de 130-170 places. Le MS-21 (Main Aircraft of the 21st Century), développé par United Aircraft Corporation, devrait devenir un tel avion. La tâche est incroyablement difficile, car non seulement le Tu-204, mais aucun autre avion au monde ne pourrait résister à la concurrence de Boeing et d'Airbus. C'est sous le MS-21 que le PD-14 est en cours de développement. Le succès de ce projet s'apparentera à un miracle économique, mais de telles entreprises sont le seul moyen pour l'économie russe de sortir de l'aiguille du pétrole.

7. PD-14 - conception de base pour une famille de moteurs

Les lettres "PD" représentent un moteur prometteur et le nombre 14 représente la poussée en tonnes-forces. PD-14 est le moteur de base de la famille des turboréacteurs avec une poussée de 8 à 18 tf. L'idée commerciale du projet est que tous ces moteurs sont créés sur la base d'un générateur de gaz unifié d'un haut degré de perfection. Le générateur de gaz est le cœur du turboréacteur, qui se compose d'un compresseur haute pression, d'une chambre de combustion et d'une turbine. Ce sont les technologies de fabrication de ces unités, notamment la partie dite chaude, qui sont critiques.

La famille de moteurs basée sur le PD-14 permettra d'équiper la quasi-totalité Avion russe: du PD-7 pour le court-courrier "Sukhoi Superjet 100" au PD-18, qui peut être installé sur le fleuron de l'industrie aéronautique russe - le long-courrier Il-96. Basé sur le générateur de gaz PD-14, il est prévu de développer un moteur d'hélicoptère PD-10 V pour remplacer le D-136 ukrainien sur le plus grand hélicoptère Mi-26 du monde. Le même moteur peut également être utilisé sur un hélicoptère lourd russo-chinois, dont le développement a déjà commencé. Sur la base du générateur de gaz PD-14, des unités de pompage de gaz et des centrales à turbine à gaz d'une capacité de 8 à 16 MW, si nécessaires pour la Russie, peuvent être créées.

8. PD-14 est 16 technologies critiques

Pour PD-14, avec le rôle de premier plan de l'Institut central des moteurs d'aviation (CIAM), l'institut de recherche leader de l'industrie et le bureau de conception d'Aviadvigatel, 16 technologies critiques ont été développées : des aubes de turbine haute pression monocristallines avec un système de refroidissement, utilisable à des températures de gaz jusqu'à 2000 °K, pale de ventilateur creuse à large corde en alliage de titane, grâce à laquelle il a été possible d'augmenter l'efficacité de l'étage de ventilateur de 5% par rapport au PS-90, faible chambre de combustion d'émission en alliage intermétallique, structures insonorisantes en matériaux composites, revêtements céramiques sur les parties chaudes, aubes de turbine creuses basse pression et etc.

PD-14 continuera d'être amélioré. Au MAKS-2015, il était déjà possible de voir le prototype d'une pale de ventilateur à corde large en fibre de carbone créée au CIAM, dont la masse représente 65% de la masse d'une pale creuse en titane actuellement utilisée. Sur le stand CIAM, on pouvait également voir un prototype de la boîte de vitesses, censée être équipée d'une modification du PD-18R. La boîte de vitesses réduira la vitesse du ventilateur, de sorte que, non liée à la vitesse de la turbine, elle fonctionnera de manière plus efficace. Il est censé augmenter la température des gaz devant la turbine de 50 °K. Cela augmentera la poussée du PD-18R jusqu'à 20 tf et réduira la consommation de carburant spécifique de 5% supplémentaires.

9. PD-14 est 20 nouveaux matériaux

Lors de la création du PD-14, les développeurs se sont dès le début appuyés sur des matériaux nationaux. Il était clair que Entreprises russes ils ne donneront en aucun cas accès à de nouveaux matériaux fabriqués à l'étranger. Ici, il a joué un rôle de premier plan, avec la participation duquel environ 20 nouveaux matériaux ont été développés pour le PD-14.

Mais créer du matériel est la moitié de la bataille. Parfois, les métaux russes sont de qualité supérieure aux métaux étrangers, mais leur utilisation dans un moteur d'avion civil nécessite une certification selon les normes internationales. Sinon, le moteur, aussi bon soit-il, ne sera pas autorisé à voler en dehors de la Russie. Les règles ici sont très strictes, en ce qui concerne la sécurité des personnes. Il en va de même pour le processus de fabrication des moteurs : l'industrie exige une certification de l'Agence européenne de la sécurité aérienne (AESA). Tout cela obligera à améliorer la culture de production, et pour les nouvelles technologies il faudra rééquiper l'industrie. Le développement du PD-14 lui-même a eu lieu à l'aide d'une nouvelle technologie numérique, grâce à laquelle le 7e exemplaire du moteur a déjà été assemblé à Perm à l'aide de la technologie fabrication en série, alors qu'auparavant, un lot expérimental était fabriqué en quantités allant jusqu'à 35 exemplaires.

PD-14 devrait élever l'ensemble de l'industrie à un nouveau niveau. Que puis-je dire, même le laboratoire volant Il-76LL, après plusieurs années d'inactivité, avait besoin d'être rééquipé en matériel. Des travaux ont également été trouvés pour les stands uniques du CIAM, qui permettent de simuler les conditions de vol au sol. En général, le projet PD-14 sauvera plus de 10 000 emplois hautement qualifiés pour la Russie.

10. PD-14 est le premier moteur domestique qui concurrence directement son homologue occidental

Le développement d'un moteur moderne prend 1,5 à 2 fois plus de temps que le développement d'un avion. Avec la situation où le moteur n'a pas le temps de commencer à tester l'avion auquel il est destiné, les avionneurs le rencontrent régulièrement. Ainsi, le déploiement du premier exemplaire du MS-21 aura lieu début 2016, et les tests du PD-14 viennent de commencer. Certes, le projet dès le début prévoyait une alternative : les clients du MS-21 peuvent choisir entre le PD-14 et le PW1400G de Pratt & Whitney. C'est avec le moteur américain qu'il effectuera son premier vol, et c'est avec lui que le PD-14 devra concourir pour une place sous l'aile.

Par rapport à son concurrent, le PD-14 est un peu inférieur en efficacité, mais il est plus léger, a un diamètre sensiblement plus petit (1,9 m contre 2,1), et donc moins de résistance. Et une autre caractéristique : les spécialistes russes ont délibérément opté pour une simplification de la conception. Le PD-14 de base n'utilise pas de boîte de vitesses dans l'entraînement du ventilateur, et n'utilise pas non plus de buse réglable du circuit externe, il a une température de gaz inférieure devant la turbine, ce qui simplifie la réalisation d'indicateurs de fiabilité et de durée de vie . Par conséquent, le moteur PD-14 est moins cher et, selon des estimations préliminaires, nécessitera des coûts inférieurs pour Entretien et réparer. Soit dit en passant, face à la baisse des prix du pétrole, ce sont les coûts d'exploitation plus faibles, et non l'efficacité, qui deviennent le facteur de formation du régime et le principal avantage compétitif moteur d'avion. En général, les coûts d'exploitation directs du MS-21 avec PD-14 peuvent être inférieurs de 2,5% à ceux de la version avec moteur américain.

À ce jour, 175 MS-21 ont été commandés, dont 35 équipés du moteur PD-14.

Texte : Leonid Sitnik

Les tests du premier échantillon de démonstration du moteur PD-14, conçu pour le nouvel avion civil MS-21, se passent sans remarques, rapporte le service de presse de l'Ufa Motor-Building Production Association (UMPO).

"Il n'y a aucun commentaire sur le fonctionnement du moteur, tous les systèmes fonctionnent correctement. Au cours des tests, tous les composants et systèmes du moteur ont été vérifiés. Pour le moment, les unités développées et fabriquées par des entreprises de coopération, dont l'Ufa Motor-Building Production Association, garantissent des tests ininterrompus », a déclaré le service de presse, selon les propos de l'ingénieur en chef de l'UMPO, Irik Manapov.

L'échantillon de démonstration PD-14 est testé avec succès dans l'entreprise de Perm Aviadvigatel. La durée de fonctionnement du moteur dans les modes de fonctionnement était supérieure à 20 heures.

Selon le communiqué de presse, les objectifs des tests en cours sont de démontrer les principaux paramètres du moteur de base PD-14, de développer les dernières solutions de conception et technologies critiques, et d'évaluer les caractéristiques acoustiques et d'émission.

PD-14 est le premier développement russe dans le domaine de la construction de moteurs civils au cours des 20 dernières années. MS-21 est un projet d'avion court-moyen-courrier qui, d'ici 2020 environ, devrait remplacer les avions de ligne de la famille Tu. Les principaux avantages par rapport aux analogues modernes sont une réduction de la consommation de carburant spécifique de 10 à 15%, une réduction du coût cycle de la vie jusqu'à 20%, réduction du bruit et niveau d'émission.

Le développement de moteurs de cinquième génération et le financement du projet "Moteurs pour l'avion MS-21" sont réalisés dans le cadre du programme cible fédéral "Développement des technologie aéronautique Russie pour 2002-2010 et pour la période allant jusqu'en 2015. Il est prévu que l'investissement total dans la création de PD-14 soit de 70 milliards de roubles.

OAO Ufa Motor-Building Production Association est le plus grand fabricant de moteurs d'avion de la Fédération de Russie. Le chiffre d'affaires en 2011 s'élevait à plus de 21 milliards de roubles. Les principales activités sont la fabrication, entretien des services et réparation de turboréacteurs et d'unités de pompage de gaz, production et réparation de composants d'hélicoptères. JSC UMPO fait partie de United Engine Corporation, une filiale spécialisée à 100% de JSC OPK Oboronprom pour la gestion des actifs de construction de moteurs.

Selon des correspondants de "VPK", des agences de presse ARMS-TASS et Interfax-AVN

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PD-14 est créé par presque tous les constructeurs de moteurs d'avions en Russie

Premier essai du démonstrateur

Selon Alexander Inozemtsev, concepteur général de JSC Aviadvigatel, le premier lancement du premier modèle du moteur de démonstration PD-14 sur un banc d'essai au sol est prévu pour juin de cette année. Début avril, l'assemblage du moteur de démonstration a commencé. Actuellement, quatre générateurs de gaz et plusieurs unités du module modèle de ventilateur, un compresseur pleine grandeur, une chambre de combustion, deux turbines, dont l'une a déjà été testée au CIAM (la seconde est en cours de test actuellement), sont également en fonctionnement et mise au point. "Ainsi, le développeur peut montrer que les investissements réalisés, y compris ceux de l'État, ont permis aux constructeurs nationaux de moteurs d'avions de créer le moteur le plus moderne", a déclaré A. Inozemtsev. "Aujourd'hui, l'une des principales tâches de toute coopération et UEC est de préparer des usines en série pour la production en série de moteurs d'avion PD-14. Il a précisé que selon les calculs de United Aircraft Corporation (UAC), dans environ 7-8 ans, jusqu'à 200 moteurs par an seront nécessaires.

L'Occident ne nous aidera pas

A. Inozemtsev a rappelé que lorsque le développeur et l'UEC ont analysé la situation sur le marché mondial de l'aviation, il est devenu tout à fait clair que les constructeurs de moteurs d'avions russes ne pourraient jamais obtenir l'accès de leurs collègues occidentaux à matériaux modernes, qui en Occident sont en quelque sorte brevetés, "estampillés", sous licence, et sont sous le contrôle total des entreprises occidentales. Par conséquent, des matériaux domestiques propres sont nécessaires. VIAM a créé des matériaux qui sont utilisés dans le projet PD-14. Il convient de noter que les technologies nationales de certification et de qualification des propriétés des matériaux de structure ne correspondent pas aux technologies occidentales. En Russie, pendant 3,5 ans, une base expérimentale et théorique a été créée dans les entreprises UEC et dans les principaux instituts de recherche de l'industrie, ce qui permettra jusqu'en 2015, c'est-à-dire avant l'obtention d'un certificat, de créer une base expérimentale et de calcul pour la certification des matériaux en Europe (EASA) et dans les exigences et réglementations américaines de la FAA.

Certification PD-14

Parlant de la certification du moteur PD-14 selon les normes et exigences de l'Organisation européenne de la sécurité aérienne - l'Agence européenne de la sécurité aérienne (AESA), A. Inozemtsev a déclaré qu'en Termes de référence OAO NPK Irkut, le client pour le développement du PD-14, a établi des exigences pour la certification du moteur et de sa production.Aujourd'hui, un accord a été signé avec le registre de l'aviation de l'Interstate Aviation Committee (AR IAC) sur la certification de le moteur PD-14. Le développeur du PD-14 certifiera le moteur dans l'AR IAC, en procédant parallèlement à une certification "fantôme" avec des spécialistes de l'EASA, avec validation ultérieure de ce certificat dans l'EASA.AR IAC a un accord correspondant à ce sujet avec AESA.

La certification de la production commence par la certification des matériaux, et déjà en avril de cette année, il est prévu d'établir avec VIAM un calendrier de certification de la production de matériaux dans les usines métallurgiques russes et de certifier en outre toute la production des entreprises participant aux livraisons coopératives sous le programme de fabrication PD-14. Dans des entreprises telles que OAO NPO Saturn, l'usine de moteurs OAO Perm, l'usine de moteurs d'Ufa, le centre scientifique et de production de Moscou pour l'ingénierie des turbines à gaz Salyut et l'usine Star, qui fabrique des unités automatiques de carburant, il est déjà prévu aujourd'hui de se préparer à la certification de la production de l'AESA , a ajouté A. Inozemtsev.

Soutien de l'État

Selon le concepteur général, au cours des 40 dernières années, le gouvernement russe n'a pas soutenu financièrement ou de toute autre manière la création et le développement de technologies pour la conception et la production, la réparation et le service après-vente de moteurs d'avions. Pour la première fois, dans le cadre d'un contrat d'État avec le ministère de l'Industrie et du Commerce, le gouvernement a investi environ 500 millions de dollars dans la construction de moteurs d'avions sur 3,5 ans, ce qui est assez comparable à ce que les concurrents occidentaux investissent. Ces investissements ont été réalisés pour le développement par les entreprises UEC des technologies clés et les plus importantes qui leur permettront de rivaliser avec leur concurrent direct - Pratt & Whitney sous l'aile de l'avion MS-21.

Équipement technique des entreprises pour la production de PD-14

A. Inozemtsev a souligné qu'aujourd'hui la Russie a accès à l'équipement le plus moderne à l'ouest et à l'est, et le plus équipement moderne, qui est mis en production dans les entreprises UEC. "Mais personne ne nous vendra jamais la technologie pour la production de pièces de moteur clés. Par conséquent, nous avons créé toutes les technologies les plus clés sur les nouveaux équipements, sans lesquelles il n'y a rien à faire sur le marché", a-t-il souligné.

• La construction de la quatrième usine au monde pour la production de pales de ventilateur creuses est presque terminée à Oufa. La technologie est nationale et brevetée, ce que personne d'autre au monde ne possède. Aujourd'hui, on teste les premières aubes creuses qui équiperont le premier moteur de démonstration. Efficacité - 92%, coefficient de creux - 0,5. Cette lame est assez compétitive.
• Le compresseur haute pression est la clé de tout moteur, et toute entreprise qui l'a créé le conserve depuis 40 ans. "A peu près de la même manière, nous avons conservé le KVD, créé il y a de nombreuses années, en le modernisant constamment", a noté A. Inozemtsev. Le nouveau HPC a été créé en collaboration avec les scientifiques du CIAM, qui travaillent sur ces profils de pales depuis un quart de siècle. Aujourd'hui HPC et le générateur de gaz subissent des tests grandeur nature.
• Une usine a été construite à Perm, qui maîtrisait la technologie d'application de revêtements céramiques sur des parties de la partie chaude du moteur. Tout est fait à partir de zéro. Le prix est d'environ 15 millions d'euros.
• Il existe un équipement technique de production et de préparation de production pour la production de composés intermétalliques pour faciliter le LPT.
• Plusieurs laboratoires ont été construits pour développer des technologies de fabrication de produits à partir de matériaux composites, des équipements ont été achetés permettant de fabriquer une nacelle moteur pour un moteur, constituée à 70% de la fibre de verre la plus moderne.
• Sur les nouveaux équipements et sur les nouvelles technologies de conception, de production et de test, un stand d'une valeur de 5 millions d'euros a été construit pour tester le GG. En termes d'équipements, ce stand est le plus équipé au monde.

Caractéristiques du développement du PD-14

Selon A. Inozemtsev, le projet PD-14 est le plus sérieux de toute l'industrie nationale des moteurs d'aviation. Il existe plusieurs caractéristiques dans la mise en œuvre du projet de moteur d'avion PD-14. L'un d'eux est la participation pratique à la mise en œuvre du projet de tous les principaux instituts de recherche et entreprises de l'industrie. Auparavant, chaque développeur et une usine en série, où le développeur prévoyait de placer la production d'un moteur de son propre développement, "se sont battus" pour son projet, qui a duré 10 à 15 ans, y compris la R&D et le développement de la production. À ce jour, toutes les entreprises UEC se sont unies pour mettre en œuvre le projet PD-14, qui travaillent ensemble selon des plans et des calendriers convenus dès le début du développement - en commençant "depuis la ligne centrale". Une coopération a été établie pour tous les bureaux d'études et entreprises en série tout au long de la chaîne de R&D, de la conception à la fabrication dans le cadre de la R&D, y compris OAO NPO Saturn, le centre de recherche et de production en ingénierie des turbines à gaz de Salyut, l'usine de moteurs d'Ufa, le complexe de moteurs de Perm , etc.

Une autre caractéristique de la mise en œuvre du projet PD-14 est qu'aujourd'hui le projet PD-14 est en concurrence pour la première fois avec la principale société américaine Pratt & Whitney. Les avions de la famille MS-21 seront proposés sur le marché mondial de l'aviation avec deux types de moteurs : soit avec des PD-14 domestiques, soit avec des moteurs Pratt & Whitney au choix du client de l'avion. Les sociétés de leasing ou les compagnies aériennes prendront leurs propres décisions concernant le type de moteur pour l'avion qu'elles commandent. C'est une pratique mondiale, mais pour les constructeurs de moteurs d'avions russes, il s'agit d'une condition très grave, estime le concepteur général.

Il a noté une autre caractéristique du projet PD-14 - pour la première fois dans la pratique nationale, le moteur est conçu pour un Coût de production, car il est nécessaire d'entrer sur le marché non seulement avec un produit moderne adapté à l'acheteur et à l'opérateur en termes de ressources, de fiabilité, la consommation de carburant etc., mais aussi à un prix compétitif.

Participation de SE "Ivchenko-Progress"

A. Inozemtsev a déclaré que les constructeurs ukrainiens de moteurs d'avions, l'entreprise d'État Zaporozhye Ivchenko-Progress, étaient également impliqués dans la création du PD-14. "Les cosaques ont la plus grande expérience dans la création de chambres de combustion à faibles émissions et à haute ressource. Par conséquent, avec la chambre de combustion Perm, qui est installée sur le moteur de démonstration PD-14, d'ici la fin de l'été (les cosaques sont un peu à court des délais), la chambre de combustion de Zaporozhye apparaîtra sur le deuxième assemblage du moteur de démonstration, elle sera installée.Si la chambre de combustion de Zaporozhye présente les meilleures performances et caractéristiques, la chambre de combustion du Permien sera jetée sans pitié et tous les moteurs aura la chambre de combustion qui montrera meilleurs résultats tests", a-t-il déclaré.

En outre, le développeur du PD-14 attire également d'autres entreprises et entreprises étrangères dans la mise en œuvre du projet PD-14 sur une base concurrentielle. Ainsi, il est prévu que l'une des sociétés italiennes puisse également participer à l'organisation de la production de la nacelle du moteur PD-14 à partir de matériaux composites, également sur la base d'un appel d'offres. Cependant, les entreprises nationales ONPP Tekhnologiya d'Obninsk, TsNIISM de Khotkovo, la plus grande usine de fusées de Reutovo et, comme déjà mentionné, une entreprise italienne, ont également exprimé leur souhait de participer à ces travaux, a noté le concepteur général.

PD-14 - moteur turboréacteur à deux circuits et à deux arbres, sans mélange des flux des circuits extérieur et intérieur, avec un inverseur et un système de suppression de bruit efficace. Un turbosoufflante prometteur est en cours de création sur la base d'un nouveau générateur de gaz à haute performance avec diagramme"8+2" et paramètres de génération 5+.

La famille de turbosoufflantes prometteuses pour BSMS se compose de moteurs :
PD-14 - turbosoufflante de base pour l'avion MS-21-300;
PD-14A - une version étranglée du turboréacteur à double flux pour l'avion MS-21-200;
PD-14M - version forcée du turboréacteur pour l'avion MS-21-400.

Nikolaï Markine, Oleg Panteleïev

Parler du retard technique de l'industrie russe ressemble à un arrière-plan familier et ennuyeux, et tout ce qui ressort de cet arrière-plan, pour une raison quelconque, ne suscite pas le même intérêt explosif que les scandales politiques ou la vie personnelle des médias. Et c'est ainsi qu'ils passent devant des événements d'une ampleur vraiment exceptionnelle. Les essais en vol du premier moteur d'avion entièrement russe pour avions civils ont commencé à Joukovski près de Moscou. Et ce moteur est prêt à rivaliser avec les produits des géants mondiaux.

Comme vous le savez, l'industrie russe de l'aviation civile s'est trouvée dans une situation difficile au cours des dernières décennies. Non, nous n'avons pas oublié comment faire des avions qui volent. Mais le marché mondial du transport aérien nécessite des équipements répondant à des exigences de performances élevées, notamment en termes d'efficacité, de niveau sonore et de respect de l'environnement. Les avions de passagers conçus à l'époque soviétique ne répondaient pas à la plupart de ces exigences ou, en tout cas, perdaient ces indicateurs au profit de concurrents d'Airbus, Boeing, Bombardier, Embraer.

je n'avais pas le mien

La première tentative dans la nouvelle Russie de créer un produit compétitif a été faite par la Sukhoi Civil Aircraft Company avec son Superjet 100. On a souvent reproché aux créateurs de cet avion de ligne régional de dire qu'une voiture ne peut être appelée russe que conditionnellement - il y en a trop composants importés dedans. Prenons, par exemple, les moteurs, qui représentent environ un tiers du prix d'un avion. Le Superjet 100 est équipé du SaM-146 produit conjointement par la société française Snecma et l'OBNL russe Saturn. Or, la partie la plus complexe et la plus coûteuse d'un turbosoufflante - le générateur de gaz (compresseurs, chambre de combustion, turbine haute pression) - est une solution d'un partenaire français. Et seule la partie "froide" - le ventilateur et la turbine basse pression qui la fait tourner - a été développée à Rybinsk chez NPO Saturn.

Autrement dit, au moment de la conception du Superjet, l'industrie russe n'avait presque rien à offrir aux avionneurs. La Russie n'avait pas son propre moteur compétitif pour un avion régional. Ainsi que bien d'autres choses.

Cependant, aujourd'hui, la situation a changé. Le nouvel avion de ligne moyen-courrier MS-21 (nom probable dans la série Yak-242) dépendra dans une bien moindre mesure de la coopération avec des fournisseurs étrangers. Et bien que, comme d'habitude, le client de l'avion aura le droit de choisir et de privilégier une centrale électrique de fabrication étrangère, les moteurs russes du MS-21 le seront. Ou plutôt, ils existent déjà.

PD-14 est un moteur avec un taux de contournement ultra-élevé (1: 8,3). Cela se remarque déjà à partir de l'impressionnant ventilateur d'un diamètre de 1,9 m.La centrale électrique consommera du carburant de manière très économique

La télécabine a été développée par Aviadvigatel JSC - c'est-à-dire le fabricant du PD-14 lui-même. Il incarne de nombreuses solutions intéressantes, en particulier la conception unique de l'inverse

PD-14 fait référence aux moteurs à double flux dans lesquels les flux de deux circuits ne se mélangent pas. L'air du deuxième circuit "froid" sort de la buse buse à bords ondulés

Options de classe mondiale

Le moteur PD-14 de cinquième génération a été développé par Perm OJSC Aviadvigatel. Il est basé sur un générateur de gaz unifié : un compresseur à 8 étages, une chambre de combustion à faibles émissions et une turbine haute pression. Ce générateur de gaz sera également utilisé dans d'autres moteurs de la famille PD avec une poussée plus faible ou plus élevée. Le PD-14 fournit une poussée de 14 tonnes et le fonctionnement du deuxième circuit est assuré par un ventilateur à pales creuses à large corde et une turbine basse pression. Le taux de dérivation du moteur est le rapport du débit d'air à travers le circuit extérieur au débit d'air à travers le circuit intérieur, et pour le moteur PD-14, il est égal à 8,3. Il s'agit d'un indicateur moderne pour les moteurs à double flux nationaux et étrangers. Un degré élevé de dérivation permet une réduction significative de la consommation de carburant. Selon la déclaration du développeur de PD-14, la réduction de la consommation spécifique de consommation de carburant par rapport aux analogues modernes sera de 10 à 15%. Le niveau de bruit déclaré est inférieur de 15 à 20 dB aux normes établies par la 4ème norme OACI, et le niveau d'émission de substances nocives NOx sera inférieur de 30% aux normes 2008 de l'OACI. Ceci est conforme aux normes environnementales modernes.

"Inconnu" sous l'aile

Alors que le premier modèle de vol MS-21 est seulement en cours de construction, le PD-14 prend son envol. Il est suspendu au pylône du laboratoire volant Il-76 LL à la place de l'un des quatre moteurs standard. Les tests sont effectués par des pilotes d'essai et des ingénieurs du célèbre Flight Test Institute (LII du nom de M.M. Gromov), qui fait partie de United Aircraft Corporation, ainsi que par des représentants du constructeur - OJSC Aviadvigatel. Il est difficile de confondre le moteur expérimental avec les moteurs Ilov ordinaires, car ses dimensions dépassent les dimensions du D-30KP-2 ordinaire. Autant dire que seul le diamètre de l'entrée du ventilateur est de 1,9 m.

Anatoly Dmitrievich Kulakov, député PDG LII eux. MM. Gromov pour tester les centrales électriques. Comme nous avons réussi à l'apprendre de notre conversation, avant que le moteur ne puisse effectuer son premier vol, les spécialistes de l'institut ont dû résoudre de nombreux problèmes d'ingénierie complexes. Le premier d'entre eux a été le choix d'un laboratoire volant (LL). Le LII dispose de plusieurs LL créés sur la base de l'avion Il-76, mais tout le monde ne peut pas tester le PD-14. Tout dépend de la masse de la centrale (l'aile supportera-t-elle le poids?) Et de la poussée générée par le PD-14. Le choix s'est porté sur l'IL-76 LL avec une aile renforcée, pouvant accueillir une centrale électrique pesant jusqu'à 9 tonnes et une poussée moteur jusqu'à 25 000 kgf. Cependant, cet avion a été impliqué pour la dernière fois dans les essais en 1996. Ensuite, un moteur propfan unique D-27 y a été suspendu, qui était destiné à être utilisé sur l'avion ukraino-russe An-70. Après près de deux décennies d'inactivité, il était nécessaire de rétablir la navigabilité de l'Il-76 LL, pour lequel un programme spécial a été élaboré avec la participation active de l'OAO AKB im. SV Iliouchine. Une partie importante de l'équipement, y compris l'équipement de vol et de navigation, a été remplacée sur l'avion vétéran, et toutes les conclusions nécessaires ont été reçues pour que le LL puisse voler. Et après? Suspendre le moteur et commencer les tests ? Pas! ce n'est pas si simple.

Le moteur PD-14 est également unique en ce que, pour la première fois dans la pratique de la construction de moteurs domestiques, le constructeur a développé non seulement le moteur lui-même, mais également la nacelle correspondante (généralement la nacelle du moteur est conçue pour un moteur spécifique par le société qui crée l'avion). Ainsi, le moteur a déjà un support conçu pour le pylône MS-21, et il ne convient pas à l'aile Il-76LL. Les spécialistes du LII ont dû concevoir une entretoise de puissance spéciale - un adaptateur entre les supports de pylône MS-21 et l'aile Il-76LL.

Sur la photo, vous pouvez voir un moteur russe prometteur sans gondole

Cette photo montre le processus d'accrochage de la nacelle avec le moteur au pylône du laboratoire volant. Un adaptateur secteur spécial est utilisé pour connecter différents types de fixations

Où mettre l'énergie ?

Le problème d'ingénierie le plus important est que le nouveau moteur ne peut pas être testé sous le contrôle des systèmes LL standard. En laboratoire, il est nécessaire de recréer tous les systèmes de contrôle de la centrale expérimentale, similaires à ceux qui seront utilisés sur le MS-21, ainsi que de reproduire de manière fiable toutes les charges sous lesquelles le moteur fonctionnera. Pour cela, avant les essais, il a fallu concevoir et construire dans le laboratoire volant tous les équipements nécessaires.

Le moteur ne crée pas seulement la poussée du jet, il est le cœur énergétique de l'avion. A l'aide d'un arbre et d'une boîte de vitesses, l'arbre de la turbine haute pression est relié à l'ACC (boîtier d'entraînement des accessoires de l'avion). Dans KPSA, le couple qui y est transmis est «démonté» par un générateur électrique et des pompes hydrauliques. Les moteurs demandent aujourd'hui le plus d'énergie électrique possible, notamment compte tenu de la tendance à remplacer un certain nombre d'entraînements hydrauliques par des entraînements électriques. L'IL-76LL dispose d'un système de prise de force électrique. La puissance prélevée sur le générateur est réalisée dans des chargeurs électriques thermiques spéciaux (TEN), qui sont installés dans des carénages, soufflés avec de l'air extérieur en vol.

En plus du couple, de l'air comprimé est prélevé sur le moteur, qui pénètre dans les systèmes de l'avion MS-21. Des prélèvements d'air à différentes fins sont effectués en plusieurs points du générateur de gaz. Par exemple, après le troisième étage du compresseur, l'air est évacué pour les besoins de climatisation de l'habitacle du MS-21. Le laboratoire volant ne dispose pas d'un système de purge d'air avec des paramètres de climatisation similaires à celui du MS-21, puisque la purge d'air comprimé est une puissance prélevée sur le moteur, ce qui signifie que cette charge doit également être réalisée lors des essais. LL est également saturé d'équipements de contrôle et de mesure. Pendant le fonctionnement d'un moteur série, l'enregistreur paramétrique embarqué enregistre 30 à 40 paramètres de fonctionnement de l'usine. Lors des essais, 1066 paramètres sont extraits d'un moteur expérimental équipé de plusieurs capteurs. Les données sont envoyées au serveur central, au panneau de commande de l'ingénieur en chef dans la soute de l'Il-76LL, à l'affichage dans le cockpit, par radio au point de contrôle au sol et directement aux spécialistes de Perm, chez JSC Aviadvigatel.

En arrière-plan, le panneau de commande principal du moteur expérimental est visible : assis devant ce panneau, l'ingénieur en chef du LII contrôle les modes du PD-14 pendant le vol d'essai. Plus près de nous se trouvent les lieux de travail d'autres spécialistes qui surveillent les paramètres du moteur

Lieu de travail un des ingénieurs impliqués dans les tests, et une armoire avec la technologie informatique analyser les données à l'aide d'un logiciel spécialement conçu

Solo sur un moteur

Lorsque vient le temps de soulever le LL dans les airs, les pilotes d'essai les plus expérimentés du LII im. MM. Gromov. Dans le compartiment à bagages, les sièges des consoles sont occupés par des ingénieurs d'essai. Les pilotes ont à leur disposition tous les systèmes de contrôle habituels de l'avion Il-76LL et de ses moteurs. Et seul le moteur expérimental est contrôlé par un ingénieur d'essai de premier plan du LII. À côté de lui à la console centrale se trouve un autre représentant du LII et un ingénieur du développeur PD-14. «Nous décollons sur trois moteurs en utilisant une technique spéciale pour que l'avion ne sorte pas de la piste en raison d'une poussée asymétrique», explique Alexander Krutov, pilote d'essai honoré, héros de Russie, directeur de la LII Test Pilot School. - A ce stade des essais au décollage, le moteur expérimental ne fonctionne qu'à bas régime. Tout d'abord, nous réchauffons trois moteurs standard. Puis le deuxième moteur, symétrique au moteur expérimental, est mis au ralenti et lentement nous commençons à décoller. Nous mettons les 1er et 4e moteurs réguliers en mode décollage. Ensuite, pendant la course au décollage, nous amenons en douceur le 3ème moteur standard en mode décollage. On s'échappe sur trois, on prend de la hauteur. De cette façon, les moments de virage dangereux sont évités au décollage.

Déjà après l'ascension, l'ingénieur principal des essais, qui dispose du levier de commande du moteur expérimental installé sur la console principale, procède directement aux essais.

Le premier programme d'essais techniques du PD-14 est conçu pour seulement 12 heures de vol. À la fin de chaque vol, les informations reçues sont analysées par les spécialistes FII et les représentants d'Aviadvigatel JSC examinent attentivement les composants du moteur, évaluent son état et éliminent les éventuels défauts. Bien sûr, tout ne s'arrêtera pas avec la première série de vols d'essai. Le moteur attend de nouveaux tests avec des charges plus importantes, y compris dans des conditions de haute altitude, de chaleur extrême et de froid rigoureux. Mais déjà maintenant, selon les déclarations des spécialistes LII participant aux tests, les caractéristiques du moteur PD-14 correspondent aux données calculées dans les modes éprouvés.

PD-14 est le moteur de cinquième génération, il combine les meilleures traditions nationales avec les nouvelles normes aéronautiques du 21e siècle. Un turboréacteur est le dispositif d'ingénierie le plus complexe qui nécessite des solutions de conception très complexes. Par exemple, une aube de turbine, et il y en a environ 70 dans les marches, tourne à une fréquence de 12 000 tours par minute et une force centrifuge égale à 18 tonnes agit dessus. A titre de comparaison: c'est la charge sur le suspension d'un bus londonien à impériale.

1. Le premier moteur d'avion créé en Russie après l'effondrement de l'URSS

Le projet PD-14 est une nouvelle page dans l'histoire des turboréacteurs à double flux et le premier développement national dans le domaine de la construction de moteurs civils au cours des 29 dernières années : le premier vol de l'Il-76LL dans le cadre du programme d'essais PS-90A a pris lieu le 26 décembre 1986.

Le PD-14 est basé sur un générateur de gaz unique spécialement conçu, qui comprend trois éléments : un compresseur très efficace, une turbine haute pression et une chambre de combustion à faibles émissions. Le générateur de gaz unifié PD-14 vous permet de créer des moteurs d'une poussée de 8 à 18 tonnes.

2. Projet de base pour famille de moteurs

La famille de moteurs basée sur le PD-14 permettra d'équiper presque tous les avions russes de centrales électriques modernes : du PD-7 pour le Sukhoi Superjet 100 court-courrier au PD-18, qui peut être installé sur le long-courrier Il-96. Basé sur le générateur de gaz PD-14, il est prévu de développer un moteur d'hélicoptère PD-10V pour remplacer le D-136 sur le plus grand hélicoptère Mi-26 du monde. Le même moteur peut également être utilisé sur un hélicoptère lourd russo-chinois, dont le développement a déjà commencé. Sur la base du générateur de gaz PD-14, des unités de pompage de gaz ou même des centrales à turbine à gaz d'une capacité de 8 à 16 MW peuvent être créées.

3. 16 nouvelles technologies ont été développées pour PD-14

Pour PD-14, avec le rôle principal de l'Institut Central des Moteurs d'Aviation (CIAM), le principal institut de recherche de l'industrie, et du bureau de conception d'Aviadvigatel, 16 technologies critiques ont été développées : des aubes de turbine monocristallines à haute pression avec une technologie prometteuse système de refroidissement, utilisable à des températures de gaz jusqu'à 2000 °K ; une pale de ventilateur creuse à large corde en alliage de titane, grâce à laquelle il a été possible d'augmenter l'efficacité de l'étage du ventilateur de 5% par rapport au PS-90; chambre de combustion à faibles émissions en alliage intermétallique; structures insonorisantes en matériaux composites; revêtements céramiques sur les parties chaudes ; aubes creuses de turbine basse pression, etc.

4. 20 nouveaux matériaux créés pour le projet

Avec la participation de l'Institut panrusse des matériaux d'aviation (VIAM), environ 20 nouveaux matériaux ont été développés pour le PD-14. L'utilisation de matériaux composites dans la conception du moteur et de la nacelle du moteur, des pales de soufflante creuses en titane à corde large ont considérablement réduit le poids du moteur. Le PD-14 gagne en raison d'avantages indiscutables : réduction de la consommation spécifique de carburant de 10 à 15 %, réduction du coût du cycle de vie de 15 à 20 % ; le fonctionnement du moteur coûtera 14 à 17% moins cher que les analogues existants.

Mais créer un matériau, c'est la moitié du combat : pour son utilisation dans un moteur d'avion civil, une certification selon les normes internationales est requise. Sinon, le moteur, aussi bon soit-il, ne sera pas autorisé à voler en dehors de la Russie. Les règles ici sont très strictes, en ce qui concerne la sécurité des personnes. Il en va de même pour le processus de fabrication des moteurs : l'industrie exige une certification de l'Agence européenne de la sécurité aérienne (AESA). Tout cela obligera à élever la culture de la production. Le développement du PD-14 lui-même s'est déroulé selon une nouvelle technologie numérique, grâce à laquelle le 7ème exemplaire du moteur était déjà assemblé à Perm en utilisant la technologie de production de masse, alors qu'auparavant un lot expérimental était produit en quantités allant jusqu'à 35 exemplaires. En général, le projet PD-14 sauvera plus de 10 000 emplois hautement qualifiés pour la Russie.

5. Moteur d'avion écologique et silencieux

L'optimisation des paramètres du cycle thermodynamique, la chambre de combustion à faibles émissions, la faible consommation spécifique de carburant ont permis de minimiser les émissions nocives dans PD-14. Les indicateurs d'émission atteints sont inférieurs aux normes établies de 30 à 45 %.

PD-14 est un moteur silencieux. Modélisation aérodynamique 3D des nœuds, augmentation du taux de contournement pour passage en zone basse fréquence et application des systèmes efficaces La dernière génération de silencieux a considérablement réduit le niveau sonore. Les niveaux de bruit sont bien au-dessus de la norme organisation internationale Aviation civile.

6. Le premier moteur d'avion russe de la 5e génération

Les progrès dans la construction de moteurs d'avions sont caractérisés par plusieurs paramètres, mais le principal est la température des gaz devant la turbine. Le passage à chaque nouvelle génération de turboréacteurs, et il y en a cinq au total, s'est caractérisé par une augmentation de cette température de 100 à 200 degrés.

Ainsi, dans la 1ère génération de moteurs de la fin des années 1940, la température ne dépassait pas 877 °C, dans la 2e génération (années 1950) ce chiffre est passé à 977 °C, dans la 3e génération (années 1960.) ce paramètre est passé à 1176 °C, pour les moteurs de la 4e génération (1970-1980) la température des gaz a atteint 1376 °C. Les aubes de turbine des moteurs de 5e génération, dont les premiers exemplaires sont apparus en Occident au milieu des années 1990, fonctionnent à une température de 1626 °C. Actuellement, seuls 15% des moteurs en fonctionnement dans le monde sont de 5ème génération.

7. Technologies PD-14 - un secret d'État

Outre les entreprises nationales, seules les entreprises américaines, britanniques et françaises disposent de technologies à cycle complet pour créer des turboréacteurs modernes. Autrement dit, il y a moins d'États produisant des turboréacteurs d'avions modernes que de pays possédant des armes nucléaires ou lançant des satellites dans l'espace. Par exemple, de nombreuses années d'efforts chinois n'ont jusqu'à présent pas abouti à des succès dans ce domaine. Les Chinois ont rapidement copié le chasseur russe Su-27, mais ils n'ont pas réussi à copier son moteur AL-31F. La Chine est encore obligée d'acheter ce moteur qui n'est pas le plus moderne de Russie depuis longtemps. Par conséquent, les technologies de développement des moteurs d'avions sont protégées en tant que secret d'État le plus important.

J'offre un fragment d'une interview avec Alexander Inozemtsev, concepteur général JSC "Aviadvigatel"

- Aujourd'hui, le Perm Design Bureau est le principal développeur d'une famille de moteurs basés sur un générateur de gaz unifié pour l'aviation, l'énergie et le transport de gaz. Le moteur de base de la nouvelle famille sera le PD-14. Merci de nous en dire plus sur ce projet.

L'objectif du projet "Moteurs pour avions MS-21" est de créer un moteur commercial russe pour le créneau le plus spacieux de l'aviation civile mondiale (commerciale, principale) - avions à courte portée - à moyenne portée avec une capacité de passagers de 130 ... 180 sièges, qui seront compétitifs avec des moteurs étrangers prometteurs d'un objectif similaire, mis en service en 2014…2016, selon spécifications techniques et l'efficacité économique.

Par rapport aux moteurs d'avions de série modernes : le PS-90A russe (Il-96, Tu-204, Il-76) et le SaM146 franco-russe (SSJ-100), le développement du PD-14 a fait une percée qualitative dans le paramètres principaux, dont : selon le taux de dérivation (2 fois), la température des gaz devant la turbine (de 100 K), le taux de compression total dans le compresseur (de 20 ... 50 %). Tout cela garantit une réduction de la consommation spécifique de carburant de 12 à 16 % et le respect des exigences environnementales avancées en matière de bruit et d'émission de substances nocives.

Cette percée est assurée par l'utilisation de technologies de conception avancées.

Nos partenaires ont maîtrisé en peu de temps de nouvelles technologies uniques pour la fabrication de pièces et d'assemblages du nouveau moteur :

La technologie de fabrication d'une aube de soufflante creuse en titane (maîtrisée à l'UMPO) permet de réduire le poids de la pièce de 30%, ce qui se traduit par une réduction totale du poids du moteur de 8-10%. L'introduction à l'usine de moteurs de Perm de la technologie de fabrication d'aubes de turbine monocristallines à partir d'alliages de nouvelle génération avec un revêtement céramique de protection de deuxième génération a permis d'élever la température des gaz devant la turbine à 2000 K. Technologie de fabrication la nacelle du moteur et les pièces du moteur en matériaux composites polymères (jusqu'à 65 % des pièces de la nacelle du moteur (en poids) en PCM) réduisent poids total centrale électrique de 7 ... 8%. Afin de garantir les caractéristiques des ressources et la certification ultérieure du moteur en utilisant la 3e stratégie de gestion des ressources, pour la première fois dans la construction de moteurs russes, des travaux ont été lancés pour créer une banque de caractéristiques mécaniques des matériaux de structure utilisés dans le moteur.

Le PD-14 est en concurrence avec des produits prometteurs à usage similaire des leaders mondiaux de la construction de moteurs d'avions : moteurs PW1400G (avions MC-21) et PW1100G (avions A320NEO) de Pratt & Whitney, ainsi que Leap-1A (avions A320NEO) et Leap- 1B (avions B737 MAX) du consortium CFMI (General Electric et Snecma).

Selon le Centre scientifique d'État de l'entreprise unitaire d'État fédérale de la Fédération de Russie "CIAM du nom de P.I. Baranov", le moteur PD-14 n'est pas inférieur à ses concurrents en termes de somme de paramètres techniques et économiques. Une évaluation complète de l'efficacité économique du moteur PD-14 dans le cadre de l'avion MS-21, réalisée par OAO NPK Irkut, a montré que le moteur PD-14 est compétitif par rapport au moteur PW1400G.

Il faut souligner que tous les développements de conception et solutions technologiques peut être utilisé dans des programmes prometteurs pour la création de moteurs à turbine à gaz à des fins diverses.

Aujourd'hui, le projet de moteur "Moteurs pour MS-21" est au stade de développement d'un documents de conception, selon laquelle la production de moteurs expérimentaux débutera pour les essais au banc, de certification et en vol.

Celle-ci a été précédée de plusieurs étapes importantes du projet :

• Développement des bases scientifiques et techniques du projet, qui ont permis de concevoir des composants et des systèmes de moteurs utilisant les réalisations technologiques et de conception les plus avancées dans la construction de moteurs d'avions ;
• Développement, développement de la production et qualification de nouveaux matériaux et alliages aux propriétés les plus avancées, sans lesquels il est impossible de créer un moteur aux caractéristiques compétitives ;
• Réalisation de composants moteurs expérimentaux et étude de leurs caractéristiques sur des bancs spécifiques ;
• Fabrication et test de générateurs de gaz expérimentaux (un générateur de gaz est la base, le cœur d'un moteur d'avion) ​​;
• Fabrication et test du moteur du démonstrateur technologique sur lequel les principales idées du projet ont été testées.

Les tâches du projet sont extrêmement ambitieuses et complexes, le coût d'une erreur est extrêmement élevé, donc pour lui réalisation technique les ressources de construction de moteurs les plus performantes de Russie étaient impliquées. Il s'agit de l'OJSC Perm Motor Plant, de l'OJSC NPO Saturn, de l'OJSC UMPO, de l'OJSC NPP Motor, de l'OJSC Inkar, de l'entreprise unitaire de l'État fédéral NPC Gas Turbine Engineering Salyut. D'importants fonds fédéraux sont investis dans le rééquipement technologique de ces entreprises.

Des instituts spécialisés sont également impliqués dans le projet : Centre de recherche d'État de la Fédération de Russie FSUE "CIAM nommé d'après P.I. Baranov", FSUE "VIAM", JSC "VILS", JSC "LII nommé d'après Gromov", FSUE "TsAGI nommé d'après Zhukovsky" , etc.

Actuellement, des travaux sont en cours pour publier la documentation de conception, incl. pour l'équipement du laboratoire volant pour le début des essais en vol, les bancs d'altitude CIAM, le nombre d'unités expérimentales fabriquées, les générateurs de gaz augmentent et les essais se poursuivent de plus en plus intensément.

Le problème mondial russe du manque de production en série de pièces et d'assemblages spécialisés pour la construction de moteurs d'avions à partir de matériaux de structure polymères est systématiquement résolu. Dans le cadre de la création d'une famille de moteurs basée sur un générateur de gaz unifié, un laboratoire industriel pour le développement de la technologie et la fabrication de pièces en PCM a été créé sur la base de l'Université technique nationale de recherche de Perm.

Des projets de cette envergure et de cette complexité ne peuvent être mis en œuvre sans l'utilisation généralisée de technologies avancées. technologies de l'information et l'équipement:

• création et utilisation de grappes de calcul pour des calculs complexes ;
• conception tridimensionnelle de pièces et d'assemblages de moteurs à l'aide de technologies numériques sans papier;
• la création d'un moteur en coopération avec d'autres entreprises avec la mise en place, pour la première fois dans la pratique de la construction de moteurs domestiques, d'une maintenance entièrement fonctionnelle et territorialement distribuée projet électronique moteur;
• échange de données de conception entre entreprises - cocontractants dans le système Teamcenter Multisite Collaboration ;
• généralisation de la visioconférence lors des réunions organisationnelles et techniques.

- La perspective d'équiper les avions Tu-204SM de moteurs PD-14M est-elle envisagée ? Existe-t-il des travaux dans ce sens, à quel stade en sont-ils ?

Les travaux de liaison du moteur PD-14M à l'avion Tu-204SM ne sont actuellement pas en cours. Sous certaines conditions, le moteur PD-14M peut être installé sur l'avion Tu-204SM, mais cela nécessitera un sérieux travail de modernisation de l'avion et de ses systèmes, ainsi que d'affiner le moteur lui-même pour assurer son intégration sur l'avion . Après cela, un cycle d'essais de certification du moteur et de l'avion doit être effectué. L'ensemble des travaux énumérés ci-dessus nécessitera des coûts financiers importants, et les travaux de remplacement du moteur sur un avion sont opportuns compte tenu du grand intérêt des opérateurs pour cette version de l'avion. Néanmoins, ce moteur fait partie de la famille de moteurs PD-14 et est considéré par nous dans un plan d'affaires prometteur.