Naujas lėktuvo variklis pd 14. Dabar „Pagaminta mūsų“ Telegramoje. Pagrindinė variklių šeimos konstrukcija

2015 metų ruduo prasidėjo naujausio rusiško lėktuvo variklio PD-14 bandymai Il-76LL skraidymo laboratorijoje. Tai ypatingos svarbos įvykis. 10 faktų apie turboreaktyvinius variklius apskritai ir apie PD-14 ypač padės įvertinti jo reikšmę.

1. Žmoniškumo pasiekimas

Turboreaktyvinis variklis (TRD) yra vienas iš pagrindinių žmonijos technologinių laimėjimų, kurį galima prilyginti rato, burės, garo variklio, vidaus degimo variklio, raketinio variklio ir branduolinio reaktoriaus išradimui. Turboreaktyvinio variklio dėka mūsų planeta staiga tapo maža ir jauki. Kiekvienas gali patogiai ir saugiai pasiekti atokiausią jo kampelį per kelias valandas.

Pagrindinis XXI amžiaus lėktuvas – pirmasis išleidimas >>

Pagal statistiką, tik vienas skrydis iš 8 milijonų baigiasi avarija su žmonių mirtimi. Net jei kiekvieną dieną skristumėte atsitiktinai, jums prireiktų 21 000 metų, kad žūtumėte lėktuvo katastrofoje. Remiantis statistika, vaikščioti yra daug kartų pavojingiau nei skristi. Ir visa tai daugiausia lemia nuostabus šiuolaikinių orlaivių variklių patikimumas.

2. Technologijos stebuklas

Tačiau turboreaktyvinis variklis yra labai sudėtingas įrenginys. Jo turbina veikia sudėtingiausiomis sąlygomis. Svarbiausias jo elementas yra mentė, kurios pagalba dujų srauto kinetinė energija paverčiama mechanine sukimosi energija. Viena mentė, o jų yra apie 70 kiekvienoje aviacijos turbinos pakopoje, išvysto galią, lygią Formulės 1 automobilio variklio galiai, o esant maždaug 12 tūkstančių apsisukimų per minutę greičiui, išcentrinę jėgą lygi 18. tonų veikia jį, o tai prilygsta dviaukščio Londono autobuso pakabos apkrovai.

Tačiau tai dar ne viskas: dujų, su kuriomis liečiasi ašmenys, temperatūra yra beveik pusė Saulės paviršiaus temperatūros. Ši vertė yra 200 °C didesnė už metalo, iš kurio pagamintas peilis, lydymosi temperatūrą. Įsivaizduokite šią užduotį: reikia, kad ledo kubelis neištirptų iki 200 °C įkaitintoje orkaitėje. Menčių aušinimo problemą dizaineriams pavyksta išspręsti vidinių oro kanalų ir specialių dangų pagalba. Nenuostabu, kad viena mentelė kainuoja aštuonis kartus daugiau nei sidabras. Norėdami sukurti tik šią nedidelę detalę, kuri telpa jūsų delne, turite sukurti daugiau nei tuziną sudėtingiausių technologijų. Ir kiekviena iš šių technologijų yra saugoma kaip svarbiausia valstybės paslaptis.

3. Turboreaktyvinė technologija yra svarbesnė už atomines paslaptis

Be vietinių įmonių, tik JAV firmos (Pratt & Whitney, „General Electric“., Honeywell), Anglija (Rolls-Royce) ir Prancūzija (Snecma) turi viso ciklo technologijas, skirtas kurti modernius turboreaktyvinius variklius. Tai reiškia, kad yra mažiau valstybių, gaminančių modernius aviacijos turboreaktyvinius variklius, nei šalių, turinčių branduolinį ginklą ar paleidžiančių palydovus į kosmosą.

MS-21 konkurentas – Kinijos lėktuvas C919 pirmą kartą pakilo į dangų >>

Pavyzdžiui, ilgametės Kinijos pastangos šioje srityje iki šiol nebuvo sėkmingos. Kinai greitai nukopijavo ir aprūpino Rusijos naikintuvą Su-27 savo sistemomis, išleisdami jį simboliu J-11. Tačiau jiems nepavyko nukopijuoti jo AL-31F variklio, todėl Kinija dar ilgą laiką priversta pirkti šį ne patį moderniausią turboreaktyvinį variklį Rusijoje.

4. PD-14 - pirmasis 5 kartos vidaus orlaivio variklis

Orlaivių variklių gamybos pažangą apibūdina keli parametrai, tačiau vienas pagrindinių yra dujų temperatūra priešais turbiną. Perėjimas prie kiekvienos naujos kartos turboreaktyvinių variklių, o iš viso jų yra penki, pasižymėjo šios temperatūros padidėjimu 100-200 laipsnių. Taigi 1-osios kartos turboreaktyviniuose varikliuose, pasirodžiusiuose 1940-ųjų pabaigoje, dujų temperatūra neviršijo 1150 °K, 2-oje kartoje (1950 m.) šis rodiklis padidėjo iki 1250 °K, 3 kartos (1960 m.) šis parametras. pakilo iki 1450 °K, 4 kartos varikliams (1970-1980) dujų temperatūra siekė 1650 °K. 5-osios kartos variklių, kurių pirmieji pavyzdžiai Vakaruose pasirodė 1990-ųjų viduryje, turbinų mentės veikia 1900 °K temperatūroje. Šiuo metu pasaulyje tik 15% veikiančių variklių yra 5 kartos.

Padidėjusi dujų temperatūra, taip pat naujos konstrukcijos schemos, visų pirma aplinkkelio, leido pasiekti įspūdingą pažangą per 70 turboreaktyvinių variklių kūrimo metų. Pavyzdžiui, variklio traukos ir masės santykis per šį laiką padidėjo 5 kartus, o šiuolaikiniams modeliams pasiekė 10. Oro suspaudimo laipsnis kompresoriuje padidėjo 10 kartų: nuo 5 iki 50, o kompresoriaus skaičius. etapų sumažėjo perpus – vidutiniškai nuo 20 iki 10. Šiuolaikinių turboreaktyvinių variklių savitosios degalų sąnaudos, lyginant su 1-os kartos varikliais, sumažėjo perpus. Kas 15 metų keleivių srautas pasaulyje padvigubėja, o bendros pasaulio orlaivių parko degalų sąnaudos beveik nesikeičia.

MS-21 programos būsena >>

Šiuo metu Rusija gamina vienintelį 4-osios kartos civilinio orlaivio variklį – PS-90. Jei lygintume PD-14 su juo, tai abu varikliai turi panašią masę (2950 kg bazinei PS-90A versijai ir 2870 kg PD-14), matmenis (ventiliatoriaus skersmuo abiem 1,9 m), kompresiją. santykis (35,5 ir 41) ir kilimo trauka (16 ir 14 tf).

Tuo pačiu metu kompresorius aukštas spaudimas PD-14 susideda iš 8 žingsnių, o PS-90 - iš 13 su mažesniu bendru suspaudimo laipsniu. PD-14 apėjimo koeficientas yra dvigubai didesnis (4,5 PS-90 ir 8,5 PD-14), kai ventiliatoriaus skersmuo yra toks pat. Dėl to specifinės degalų sąnaudos kreiserinio PD-14 skrydžio metu, preliminariais skaičiavimais, sumažės 15%, palyginti su esamais varikliais: iki 0,53–0,54 kg / (kgf h), palyginti su 0,595 kg / (kgf h). prie PS-90.

5. PD-14 - pirmasis lėktuvo variklis, sukurtas Rusijoje po SSRS žlugimo

Vladimiras Putinas, pasveikinęs Rusijos specialistus su PD-14 bandymų pradžia, sakė, kad pastarąjį kartą toks įvykis mūsų šalyje vyko prieš 29 metus. Greičiausiai jie turėjo omenyje 1986 m. gruodžio 26 d., kai pagal PS-90A bandymų programą įvyko pirmasis Il-76LL skrydis.

Sovietų Sąjunga buvo didžiulė aviacijos valstybė. Devintajame dešimtmetyje SSRS dirbo aštuoni galingiausi orlaivių variklių projektavimo biurai. Dažnai įmonės konkuruodavo tarpusavyje, nes buvo praktika tą pačią užduotį duoti dviem projektavimo biurams. Deja, laikai pasikeitė. Po 1990-ųjų žlugimo reikėjo suburti visas pramonės pajėgas, kad būtų galima įgyvendinti modernaus variklio sukūrimo projektą. Tiesą sakant, 2008 m. įkūrus Jungtinių variklių korporaciją (United Engine Corporation), su daugeliu įmonių aktyviai bendradarbiauja VTB bankas, buvo siekiama sukurti organizaciją, kuri galėtų ne tik išlaikyti šalies kompetenciją dujų turbinų statybos srityje, bet ir konkuruoti su pirmaujančių pasaulio firmų.

Pagrindinis PD-14 projekto rangovas yra „Aviadvigatel Design Bureau“ (Permė), kuris, beje, taip pat sukūrė PS-90. Serijinė gamyba bus organizuojama Permės variklių gamykloje, tačiau dalys ir komponentai bus gaminami visoje šalyje. Bendradarbiauja Ufa Motor-Building Production Association (UMPO), NPO Saturn (Rybinsk), NPCG Salyut (Maskva), Metallist-Samara ir daugelis kitų.

6. PD-14 - pagrindinio XXI amžiaus orlaivio variklis

Vienas sėkmingiausių projektų rajone Civiline aviacija SSRS turėjo vidutinio nuotolio lėktuvą Tu-154. Pagaminta 1026 vienetų, daugelį metų buvo „Aeroflot“ laivyno pagrindas. Laikas bėga, o šis darboholikas nebeatitinka šiuolaikinių reikalavimų nei ekonomiškumo, nei ekologijos (triukšmo ir kenksmingų teršalų) atžvilgiu.Pagrindinis Tu-154 trūkumas yra 3 kartos D-30KU varikliaisu didelėmis specifinėmis degalų sąnaudomis (0,69 kg/(kgf h).

Vidutinio nuotolio Tu-204, pakeitęs Tu-154, su 4-osios kartos PS-90 varikliais, žlugus šaliai ir laisvajai rinkai, negalėjo atlaikyti konkurencijos su užsienio gamintojais net kovoje dėl vidaus. oro vežėjai. Tuo tarpu vidutinio nuotolio siauro korpuso orlaivių segmentas, kuriame dominuoja „Boeing 737“ ir „Airbus 320“ (vien 2015 m. pasaulio oro linijoms buvo pristatyti 986 iš jų), yra masiškiausias, o buvimas jame – būtina sąlyga vidaus civilinių orlaivių pramonės išsaugojimas. Taigi 2000-ųjų pradžioje buvo nustatytas neatidėliotinas poreikis sukurti konkurencingą naujos kartos turboreaktyvinį variklį vidutinio nuotolio lėktuvui su 130-170 sėdimų vietų. Tokiu orlaiviu turėtų tapti MS-21 (Main Aircraft of the 21st Century), sukurtas United Aircraft Corporation. Užduotis yra neįtikėtinai sunki, nes ne tik Tu-204, bet ir joks kitas orlaivis pasaulyje negalėjo atlaikyti konkurencijos su Boeing ir Airbus. Būtent pagal MS-21 yra kuriamas PD-14. Šio projekto sėkmė prilygs ekonominiam stebuklui, tačiau tokie įsipareigojimai yra vienintelis būdas Rusijos ekonomikai nulipti nuo naftos adatos.

7. PD-14 - pagrindinė variklių šeimos konstrukcija

Raidės „PD“ reiškia perspektyvų variklį, o skaičius 14 reiškia trauką toninėmis jėgomis. PD-14 yra pagrindinis turboreaktyvinių variklių šeimos variklis, kurio trauka nuo 8 iki 18 tf. Projekto verslo idėja yra ta, kad visi šie varikliai yra sukurti vieningo aukšto tobulumo dujų generatoriaus pagrindu. Dujų generatorius yra turboreaktyvinio variklio širdis, kurį sudaro aukšto slėgio kompresorius, degimo kamera ir turbina. Būtent šių agregatų gamybos technologijos, ypač vadinamoji karštoji dalis, yra itin svarbios.

Variklių šeima, pagrįsta PD-14, leis aprūpinti beveik visus Rusijos lėktuvas: nuo PD-7 trumpojo nuotolio „Sukhoi Superjet 100“ iki PD-18, kuris gali būti montuojamas Rusijos aviacijos pramonės flagmane – tolimųjų reisų Il-96. Dujų generatoriaus PD-14 pagrindu planuojama sukurti malūnsparnio variklį PD-10 V pakeisti ukrainietišką D-136 didžiausiu pasaulyje sraigtasparniu Mi-26. Tas pats variklis gali būti naudojamas ir Rusijos-Kinijos sunkiajame sraigtasparnyje, kurio kūrimas jau pradėtas. Dujų generatoriaus PD-14 pagrindu gali būti sukurti Rusijai taip reikalingi dujų siurbliniai ir dujų turbininės elektrinės, kurių galia nuo 8 iki 16 MW.

8. PD-14 yra 16 svarbiausių technologijų

PD-14, vadovaujant Centriniam aviacijos variklių institutui (CIAM), pirmaujančiam pramonės tyrimų institutui ir Aviadvigatel projektavimo biurui, buvo sukurta 16 svarbiausių technologijų: vieno kristalo aukšto slėgio turbinos mentės su daug žadančiomis savybėmis. aušinimo sistema, veikianti esant dujų temperatūrai iki 2000 °K, tuščiavidurė plataus laido ventiliatoriaus mentė, pagaminta iš titano lydinio, dėl kurios buvo galima padidinti ventiliatoriaus pakopos efektyvumą 5%, palyginti su PS-90, žemas- išmetamųjų teršalų degimo kamera iš intermetalinio lydinio, garsą sugeriančios konstrukcijos iš kompozitinių medžiagų, keraminės dangos ant karštų sekcijų dalių, tuščiavidurės turbinos mentės žemas spaudimas ir kt.

PD-14 bus toliau tobulinamas. „MAKS-2015“ jau buvo galima pamatyti CIAM sukurtą plataus akordo ventiliatoriaus mentės, pagamintos iš anglies pluošto, prototipą, kurio masė sudaro 65% šiuo metu naudojamos tuščiavidurės titano mentės masės. CIAM stende buvo galima išvysti ir pavarų dėžės prototipą, kuriame turėtų būti sumontuota PD-18R modifikacija. Pavarų dėžė sumažins ventiliatoriaus greitį, todėl, neprisijungusi prie turbinos greičio, dirbs efektyvesniu režimu. Manoma, kad dujų temperatūra priešais turbiną pakyla 50 °K. Tai padidins PD-18R trauką iki 20 tf, o specifines degalų sąnaudas sumažins dar 5%.

9. PD-14 yra 20 naujų medžiagų

Kurdami PD-14, kūrėjai nuo pat pradžių rėmėsi buitinėmis medžiagomis. Tai buvo aišku Rusijos įmonės jokiomis aplinkybėmis jie nesuteiks prieigos prie naujų užsienyje pagamintų medžiagų. Čia jis atliko pagrindinį vaidmenį, kuriame dalyvavo apie 20 naujų medžiagų, skirtų PD-14.

Tačiau medžiagos kūrimas yra pusė darbo. Kartais rusiški metalai savo kokybe pranašesni už užsienietiškus, tačiau norint juos naudoti civilinio orlaivio variklyje reikia sertifikuoti pagal tarptautinius standartus. Priešingu atveju varikliui, kad ir koks jis būtų geras, nebus leista skristi už Rusijos ribų. Taisyklės čia labai griežtos, kiek tai susiję su žmonių saugumu. Tas pats pasakytina ir apie variklių gamybos procesą: pramonei reikalingas Europos aviacijos saugos agentūros (EASA) sertifikatas. Visa tai privers tobulinti gamybos kultūrą, o naujoms technologijoms – iš naujo įrengti pramonę. Pats PD-14 buvo kuriamas naudojant naują skaitmeninę technologiją, kurios dėka 7-asis variklio egzempliorius jau buvo surinktas Permėje naudojant technologiją. serijinė gamyba, o anksčiau eksperimentinė partija buvo pagaminta iki 35 kopijų.

PD-14 turėtų pakelti visą pramonę į naują lygį. Ką aš galiu pasakyti, net Il-76LL skraidančią laboratoriją po kelerių metų neveikimo reikėjo iš naujo aprūpinti įranga. Taip pat rasta darbų unikaliems CIAM stendams, kurie leidžia imituoti skrydžio sąlygas ant žemės. Apskritai PD-14 projektas sutaupys daugiau nei 10 000 aukštos kvalifikacijos darbo vietų Rusijai.

10. PD-14 yra pirmasis vietinis variklis, kuris tiesiogiai konkuruoja su savo vakarietišku analogu

Šiuolaikinio variklio kūrimas užtrunka 1,5-2 kartus ilgiau nei orlaivio kūrimas. Su situacija, kai variklis nespėja pradėti bandyti orlaivio, kuriam jis skirtas, orlaivių gamintojai nuolat susiduria. Taigi pirmasis MS-21 egzempliorius bus išleistas 2016 metų pradžioje, o PD-14 bandymai dar tik pradėti. Tiesa, projekte nuo pat pradžių buvo numatyta alternatyva: MS-21 klientai gali rinktis Pratt & Whitney PD-14 ir PW1400G. Būtent su amerikietišku varikliu jis išskris į pirmąjį skrydį, o būtent su juo PD-14 turės varžytis dėl vietos po sparnu.

Palyginti su konkurentu, PD-14 yra šiek tiek prastesnis efektyvumas, tačiau yra lengvesnis, pastebimai mažesnio skersmens (1,9 m, palyginti su 2,1), taigi ir mažesniu atsparumu. Ir dar viena savybė: Rusijos specialistai sąmoningai siekė šiek tiek supaprastinti dizainą. Pagrindiniame PD-14 ventiliatoriaus pavaroje nenaudojama pavarų dėžė, taip pat nenaudojamas reguliuojamas išorinės grandinės antgalis, jis turi žemesnę dujų temperatūrą prieš turbiną, o tai supaprastina patikimumo ir tarnavimo laiko rodiklių pasiekimą. . Todėl PD-14 variklis yra pigesnis ir, preliminariais skaičiavimais, pareikalaus mažesnių sąnaudų Priežiūra ir remontas. Beje, krintant naftos kainoms schemą formuojančiu ir pagrindiniu veiksniu tampa mažesnės veiklos sąnaudos, o ne efektyvumas. Konkurencinis pranašumas lėktuvo variklis. Apskritai tiesioginės MS-21 su PD-14 eksploatavimo išlaidos gali būti 2,5% mažesnės nei versijos su amerikietišku varikliu.

Iki šiol užsakyti 175 MS-21, iš jų 35 su PD-14 varikliu.

Tekstas: Leonidas Sitnikas

Pirmojo demonstracinio variklio PD-14 pavyzdžio, sukurto naujajam civiliniam orlaiviui MS-21, bandymai praeina be pastabų, praneša Ufos Motor-Building Production Association (UMPO) spaudos tarnyba.

„Dėl variklio veikimo komentarų nėra, visos sistemos veikia tinkamai. Bandymų metu buvo tikrinami visi variklio komponentai ir sistemos. Šiuo metu bendradarbiaujančių įmonių, įskaitant Ufos automobilių gamybos asociaciją, sukurti ir gaminami agregatai užtikrina nepertraukiamą bandymą “, - UMPO vyriausiojo inžinieriaus Iriko Manapovo žodžiais sakė spaudos tarnyba.

Permės įmonėje „Aviadvigatel“ sėkmingai bandomas demonstracinis pavyzdys PD-14. Variklio veikimo laikas darbo režimais buvo daugiau nei 20 valandų.

Kaip rašoma pranešime spaudai, vykdomų bandymų tikslai – pademonstruoti pagrindinius PD-14 bazinio variklio parametrus, sukurti naujausius dizaino sprendimus ir kritines technologijas, įvertinti akustines ir emisijos charakteristikas.

PD-14 yra pirmasis Rusijos vystymas civilinių variklių gamybos srityje per pastaruosius 20 metų. MS-21 yra trumpo ir vidutinio nuotolio orlaivio projektas, kuris maždaug iki 2020 metų turėtų pakeisti Tu šeimos keleivinius lėktuvus. Pagrindiniai pranašumai, palyginti su šiuolaikiniais analogais, yra 10-15% sumažintos specifinės degalų sąnaudos, mažesnės sąnaudos gyvenimo ciklas iki 20%, triukšmo mažinimas ir emisijos lygis.

Penktosios kartos variklių kūrimas ir projekto „Orlaivių MS-21 varikliai“ finansavimas vykdomas pagal federalinę tikslinę programą „Civilinių įrenginių kūrimas“. aviacijos technologija Rusija 2002-2010 m ir už laikotarpį iki 2015 m. Planuojama, kad bendros investicijos į PD-14 sukūrimą sieks 70 milijardų rublių.

OAO Ufa Motor-Building Production Association yra didžiausia orlaivių variklių gamintoja Rusijos Federacijoje. 2011 m. pardavimo pajamos sudarė daugiau nei 21 milijardą rublių. Pagrindinė veikla – gamyba, paslaugų priežiūra ir turboreaktyvinių orlaivių variklių ir dujų siurblinių agregatų remontas, sraigtasparnių komponentų gamyba ir remontas. JSC UMPO yra „United Engine Corporation“ dalis, 100% specializuota JSC OPK Oboronprom dukterinė įmonė, valdanti variklių gamybos turtą.

Pasak „VPK“ korespondentų, naujienų agentūrų ARMS-TASS ir Interfax-AVN

***

PD-14 kuria beveik visi orlaivių variklių gamintojai Rusijoje

Pirmasis demonstracinis važiavimas

Pasak generalinio UAB „Aviadvigatel“ konstruktoriaus Aleksandro Inozemcevo, pirmasis demonstracinio variklio PD-14 modelio paleidimas ant antžeminio bandymų stendo planuojamas šių metų birželį. Balandžio pradžioje prasidėjo demonstracinio variklio surinkimas. Šiuo metu taip pat veikia keturi dujų generatoriai ir keli ventiliatoriaus modelio modulio blokai, pilno dydžio kompresorius, degimo kamera, dvi turbinos, iš kurių viena jau išbandyta CIAM (antroji bandoma dabar). ir koreguoti. „Taigi kūrėjas gali parodyti, kad padarytos investicijos, tarp jų ir valstybinės, lėmė tai, kad vietiniai orlaivių variklių gamintojai sugeba sukurti moderniausią variklį“, – sakė A. Inozemcevas. „Šiandien viena pagrindinių visas bendradarbiavimas ir UEC yra paruošti serijines gamyklas PD-14 orlaivių variklių serijinei gamybai. Jis patikslino, kad Jungtinių orlaivių korporacijos (UAC) skaičiavimais, maždaug po 7-8 metų prireiks iki 200 variklių per metus.

Vakarai mums nepadės

A. Inozemcevas prisiminė, kad kūrėjui ir UEC išanalizavus situaciją pasaulinėje aviacijos rinkoje, tapo visiškai aišku, kad Rusijos orlaivių variklių kūrėjai niekada negalės gauti Vakarų kolegų prieigos modernios medžiagos, kurios Vakaruose yra kažkaip patentuotos, „antspauduotos“, licencijuotos ir yra visiškai kontroliuojamos Vakarų kompanijų. Todėl reikalingos nuosavos buitinės medžiagos. VIAM sukūrė medžiagas, kurios naudojamos projekte PD-14. Pažymėtina, kad vietinės konstrukcinių medžiagų savybių sertifikavimo ir kvalifikavimo technologijos neatitinka vakarietiškų. Rusijoje 3,5 metų UEC įmonėse ir pirmaujančiuose pramonės tyrimų institutuose buvo sukurta eksperimentinė ir teorinė bazė, kuri leis iki 2015 m., ty prieš gaunant sertifikatą, sukurti eksperimentinę ir skaičiavimo bazę vidaus sertifikavimui. medžiagų Europoje (EASA) ir Amerikos FAA reikalavimus ir reglamentus.

Sertifikatas PD-14

Kalbėdamas apie variklio PD-14 sertifikavimą pagal Europos aviacijos saugos organizacijos – Europos aviacijos saugos agentūros (EASA) standartus ir reikalavimus, A. Inozemcevas sakė, kad m. įgaliojimai Variklio ir jo gamybos sertifikavimo reikalavimus nustatė PD-14 kūrimo užsakovas OAO NPK Irkut, šiandien pasirašyta sutartis su Tarpvalstybinio aviacijos komiteto (AR IAC) Aviacijos registru dėl sertifikavimo. PD-14 variklis. PD-14 kūrėjas sertifikuos variklį AR IAC, kartu su EASA specialistais atliks „šešėlinį“ sertifikavimą, o vėliau patvirtins šį sertifikatą EASA.AR IAC turi atitinkamą susitarimą dėl to su EASA.

Gamybos sertifikavimas prasideda nuo medžiagų sertifikavimo, o jau šių metų balandį su VIAM planuojama sudaryti medžiagų gamybos Rusijos metalurgijos gamyklose sertifikavimo grafiką ir toliau sertifikuoti visą produkciją įmonėse, dalyvaujančiose kooperatiniuose tiekimuose pagal PD-14 gamybos programa. Tokiose įmonėse kaip OAO NPO Saturn, OAO Permės variklių gamykla, Ufos variklių gamykla, Maskvos dujų turbinų inžinerijos mokslo ir gamybos centras Salyut ir gamykla Star, gaminanti kuro automatinius blokus, jau šiandien planuojama ruoštis sertifikavimui. EASA produkcijos, pridūrė A. Inozemcevas.

Valstybės parama

Anot generalinio konstruktoriaus, per pastaruosius 40 metų Rusijos vyriausybė nerėmė nei finansiškai, nei kitokiu būdu orlaivių variklių projektavimo ir gamybos, remonto ir garantinio aptarnavimo technologijų kūrimo ir tobulinimo. Pirmą kartą pagal valstybinę sutartį su Pramonės ir prekybos ministerija vyriausybė per 3,5 metų į orlaivių variklių gamybą investavo apie 500 mln. Tokias investicijas UEC įmonės skyrė pagrindinių ir svarbiausių technologijų kūrimui, kurios leis joms konkuruoti su tiesioginiu konkurentu – „Pratt & Whitney“, po MS-21 lėktuvo sparnu.

Įmonių techninė įranga PD-14 gamybai

A. Inozemcevas pabrėžė, kad šiandien Rusija turi prieigą prie moderniausios įrangos tiek Vakaruose, tiek Rytuose ir daugiausia moderni įranga, kuris pradedamas gaminti UEC įmonėse. "Tačiau pagrindinių variklio dalių gamybos technologijos mums niekas niekada neparduos. Todėl visas svarbiausias technologijas sukūrėme ant naujos įrangos, be kurių rinkoje nėra ką veikti", – pabrėžė jis.

• Ufoje jau beveik baigta statyti ketvirtoji pasaulyje tuščiavidurių ventiliatorių menčių gamybos gamykla. Technologija yra vietinė ir patentuota, kurios niekas kitas pasaulyje neturi. Šiandien bandomos pirmosios tuščiavidurės mentės, kurios bus dedamos ant pirmojo demonstracinio variklio. Efektyvumas - 92%, tuštumo koeficientas - 0,5. Šis peilis yra gana konkurencingas.
• Aukšto slėgio kompresorius yra bet kurio variklio raktas, o bet kuri jį sukūrusi įmonė jį laikosi 40 metų. „Maždaug lygiai taip pat laikėmės ir prieš daugelį metų kurto KVD, nuolat jį modernizuodami“, – pastebėjo A. Inozemcevas. Naujasis HPC buvo sukurtas kartu su CIAM mokslininkais, kurie jau ketvirtį amžiaus dirbo prie šių ašmenų profilių. Šiandien HPC ir dujų generatorius yra visiškai išbandomi.
• Permėje buvo pastatyta gamykla, kuri įvaldė karštos variklio dalies dalių keraminių dangų dengimo technologiją. Viskas daroma nuo nulio. Kaina – apie 15 mln.
• Yra techninė gamybos įranga ir produkcijos paruošimas intermetalinių junginių gamybai palengvinti LPT.
• Pastatytos kelios laboratorijos gaminių gamybos iš kompozitinių medžiagų technologijoms kurti, įsigyta įranga, leidžianti pagaminti variklio variklio projektorių, susidedantį iš 70% moderniausio stiklo pluošto.
• Ant naujos įrangos ir naujų projektavimo, gamybos ir testavimo technologijų buvo pastatytas 5 milijonų eurų vertės stendas GG bandymams. Pagal įrangą šis stendas yra labiausiai aprūpintas pasaulyje.

PD-14 kūrimo ypatumai

Pasak A. Inozemcevo, projektas PD-14 yra rimčiausias visai šalies aviacijos variklių pramonei. Įgyvendinant orlaivio variklio PD-14 projektą yra keletas ypatybių. Vienas iš jų – visų pirmaujančių pramonės tyrimų institutų ir įmonių praktinis dalyvavimas įgyvendinant projektą. Anksčiau kiekvienas kūrėjas ir viena serijinė gamykla, kurioje kūrėjas planavo patalpinti savo sukurto variklio gamybą, „kovojo“ už savo projektą, kuris truko 10-15 metų, įskaitant MTEP ir gamybos plėtrą. Iki šiol PD-14 projektui įgyvendinti susivienijo visos UEC įmonės, kurios dirba kartu pagal sutartus planus ir grafikus nuo pat kūrimo pradžios – pradedant „nuo vidurio linijos“. Bendradarbiauja visi projektavimo biurai ir serijinės įmonės visoje MTEP grandinėje nuo projektavimo iki gamybos pagal MTTP, įskaitant OAO NPO Saturn, Saliut dujų turbinų inžinerijos tyrimų ir gamybos centrą, Ufos variklių gamyklą, Permės variklių kompleksą. ir kt.

Kitas projekto PD-14 įgyvendinimo bruožas yra tas, kad šiandien PD-14 projektas pirmą kartą konkuruoja su pirmaujančia Amerikos firma Pratt & Whitney. MS-21 šeimos orlaiviai pasaulinėje aviacijos rinkoje bus siūlomi su dviejų tipų varikliais: arba su vietiniais PD-14, arba su Pratt & Whitney varikliais, pagal orlaivio kliento pasirinkimą. Lizingo bendrovės ar oro linijos pačios priims sprendimus dėl jų užsakomo orlaivio variklio tipo. Tai yra pasaulinė praktika, tačiau Rusijos orlaivių variklių gamintojams tai yra labai rimta būklė, mano generalinis dizaineris.

Jis pažymėjo dar vieną projekto PD-14 ypatybę - pirmą kartą vidaus praktikoje variklis yra skirtas tam tikram. gamybos savikaina, nes į rinką būtina žengti ne tik su šiuolaikišku, pirkėjui ir operatoriui tinkamu resursų, patikimumo, gaminiu, kuro efektyvumas ir tt, bet ir už konkurencingą kainą.

Dalyvauja VĮ "Ivchenko-Progress"

A. Inozemcevas pasakojo, kad kuriant PD-14 dalyvauja ir Ukrainos lėktuvų variklių kūrėjai – Zaporožės valstybinė įmonė „Ivčenko-Progress“. "Kazokai turi didžiausią patirtį kuriant mažai teršiančias, daug išteklių naudojančias degimo kameras. Todėl kartu su Permės degimo kamera, kuri sumontuota demonstraciniame variklyje PD-14, iki vasaros pabaigos (kazokams šiek tiek trūksta pasibaigus terminams), Zaporožės degimo kamera atsiras antroje demonstracinio variklio sąrankoje, ji bus sumontuota. Jei degimo kamera iš Zaporožės parodys geriausias charakteristikas, tada Permės degimo kamera bus negailestingai išmetama ir visi varikliai turės degimo kamerą, kuri parodys geriausi rezultatai bandymai“, – sakė jis.

Be to, PD-14 kūrėjas konkurso būdu pritraukia ir kitas užsienio firmas bei įmones PD-14 projekto įgyvendinimui. Taigi, planuojama, kad kuriant PD-14 variklio projektoriaus gamybą iš kompozitinių medžiagų, taip pat konkurso būdu, planuojama dalyvauti ir viena iš Italijos įmonių. Tačiau norą dalyvauti šiame darbe pareiškė ir vietinės bendrovės „ONPP Tekhnologiya“ iš Obninsko, „TsNIISM“ iš Chotkovo, didžiausia raketų gamykla Reutovo mieste ir, kaip jau minėta, Italijos įmonė, pažymėjo generalinis dizaineris.

PD-14 - turboreaktyvinis dviejų kontūrų dviejų velenų variklis, nemaišant išorinės ir vidinės grandinės srautų, su reversu ir efektyvia triukšmo slopinimo sistema. Naujo didelio našumo dujų generatoriaus pagrindu kuriamas perspektyvus turboventiliatoriaus variklis su blokinė schema„8+2“ ir generavimo parametrai 5+.

Perspektyvių BSMS variklių su turboventiliatoriais šeimą sudaro varikliai:
PD-14 - pagrindinis turboventiliatoriaus variklis, skirtas orlaiviui MS-21-300;
PD-14A - droselinė turboventiliatoriaus variklio versija, skirta orlaiviui MS-21-200;
PD-14M - priverstinė turboventiliatoriaus variklio versija, skirta orlaiviui MS-21-400.

Nikolajus Markinas, Olegas Pantelejevas

Kalbos apie techninį Rusijos pramonės atsilikimą skamba kaip pažįstamas erzinantis fonas, o viskas, kas iš šio fono išsiskiria, kažkodėl nesukelia tokio sprogstamojo susidomėjimo kaip politiniai skandalai ar asmeninis žiniasklaidos žmonių gyvenimas. Ir taip jie praeina pro išties išskirtinio masto įvykius. Žukovsky mieste netoli Maskvos prasidėjo pirmojo visiškai rusiško civilinio lėktuvo variklio skrydžio bandymai. Ir šis variklis yra pasirengęs konkuruoti su pasaulio gigantų produktais.

Kaip žinia, Rusijos civilinės aviacijos pramonė pastaraisiais dešimtmečiais atsidūrė keblioje padėtyje. Ne, mes nepamiršome, kaip sukurti lėktuvus, kurie skraido. Tačiau pasaulinė oro transporto rinka reikalauja įrangos, kuri atitiktų aukštus našumo reikalavimus, ypač efektyvumo, triukšmo lygio ir ekologiškumo požiūriu. Sovietmečiu sukurti keleiviniai lėktuvai neatitiko daugumos šių reikalavimų arba, šiaip ar taip, pralaimėjo šiais rodikliais konkurentams iš Airbus, Boeing, Bombardier, Embraer.

Aš neturėjau savo

Pirmąjį bandymą naujojoje Rusijoje sukurti konkurencingą produktą padarė civilinių aviacijos kompanija Sukhoi su savo Superjet 100. Šio regioninio lėktuvo kūrėjams dažnai priekaištaudavo, kad, anot jų, automobilį rusišku galima vadinti tik sąlyginai – yra. per daug importuotų komponentų. Paimkime, pavyzdžiui, variklius, kurie sudaro apie trečdalį lėktuvo kainos. „Superjet 100“ yra aprūpintas SaM-146, kurį kartu gamina prancūzų kompanija „Snecma“ ir Rusijos NPO „Saturn“. Tačiau pati sudėtingiausia ir brangiausia turboventiliatoriaus variklio dalis – dujų generatorius (kompresoriai, degimo kamera, aukšto slėgio turbina) – yra prancūzų partnerio sprendimas. Ir tik „šaltoji“ dalis – ventiliatorius ir jį sukanti žemo slėgio turbina – buvo sukurta Rybinske, NPO Saturne.

Kitaip tariant, tuo metu, kai buvo kuriamas „Superjet“, Rusijos pramonė beveik neturėjo ką pasiūlyti lėktuvų gamintojams. Rusija neturėjo savo konkurencingo variklio regioniniam orlaiviui. Kaip ir daug kitų dalykų.

Tačiau šiandien situacija pasikeitė. Naujasis vidutinio nuotolio lėktuvas MS-21 (tikėtinas pavadinimas Jak-242 serijoje) daug mažiau priklausys nuo bendradarbiavimo su užsienio tiekėjais. Ir nors, kaip įprasta, orlaivio klientas turės teisę pasirinkti ir teikti pirmenybę užsienyje pagamintai jėgainei, rusiški varikliai MS-21 bus. O tiksliau – jie jau egzistuoja.

PD-14 yra variklis su itin dideliu apėjimo koeficientu (1:8,3). Tai jau pastebima iš įspūdingo 1,9 m skersmens ventiliatoriaus Jėgainė sunaudos kurą labai taupiai

Gondolą sukūrė Aviadvigatel JSC - tai yra pats PD-14 gamintojas. Jis įkūnija daug įdomių sprendimų, ypač unikalų reverso dizainą

PD-14 reiškia turboventiliatoriaus variklius, kuriuose srautai iš dviejų grandinių nesimaišo. Oras iš antrosios „šaltos“ grandinės išteka iš antgalio antgalio banguotais kraštais

Pasaulinės klasės variantai

Penktosios kartos PD-14 variklį sukūrė Permės OJSC Aviadvigatel. Jis pagrįstas vieningu dujų generatoriumi: 8 pakopų kompresoriumi, mažos emisijos degimo kamera ir aukšto slėgio turbina. Šis dujų generatorius bus naudojamas ir kituose PD šeimos varikliuose su mažesne ar didesne trauka. PD-14 užtikrina 14 tonų trauką, o antrosios grandinės veikimą jame užtikrina ventiliatorius su tuščiavidurėmis plataus stygos mentėmis ir žemo slėgio turbina. Variklio apėjimo santykis yra oro srauto per išorinę grandinę ir oro srauto per vidinę grandinę santykis, o varikliui PD-14 jis yra lygus 8,3. Tai modernus rodiklis tiek vidaus, tiek užsienio turboventiliatoriaus varikliams. Didelis aplinkkelio laipsnis žymiai sumažina degalų sąnaudas. Remiantis PD-14 kūrėjo pareiškimu, specifinės degalų sąnaudos, palyginti su šiuolaikiniais analogais, sumažės 10-15%. Deklaruojamas triukšmo lygis yra 15-20 dB žemesnis už 4-ojo ICAO standarto nustatytas normas, o kenksmingų medžiagų NOx emisijos lygis bus 30% mažesnis nei 2008 metų ICAO normos. Tai atitinka šiuolaikinius aplinkosaugos standartus.

„Svetimas“ po sparnu

Kol pirmasis skrydžio modelis MS-21 dar tik kuriamas, PD-14 kyla į dangų. Jis pakabintas ant Il-76 LL skraidančios laboratorijos pilono vietoj vieno iš keturių įprastų variklių. Bandymus atlieka garsiojo Skrydžių bandymų instituto (LII, pavadinto M.M.Gromovo vardu), priklausančio Jungtinių orlaivių korporacijai, pilotai ir inžinieriai bei gamintojo – OJSC Aviadvigatel – atstovai. Sunku supainioti eksperimentinį variklį su įprastais Ilov varikliais, nes jo matmenys viršija įprasto D-30KP-2 matmenis. Pakanka pasakyti, kad tik ventiliatoriaus įvado skersmuo yra 1,9 m.

Anatolijus Dmitrijevičius Kulakovas, pavaduotojas generalinis direktorius LII juos. MM. Gromovas jėgainių bandymams. Kaip pavyko sužinoti iš pokalbio, kol variklis galėjo išskristi į pirmąjį skrydį, instituto specialistai turėjo išspręsti daugybę sudėtingų inžinerinių problemų. Pirmasis iš jų buvo skraidančios laboratorijos (LL) pasirinkimas. LII dispozicijoje yra keletas LL, sukurtų Il-76 lėktuvo pagrindu, tačiau ne kiekvienas gali išbandyti PD-14. Daug kas priklauso nuo jėgainės masės (ar sparnas atlaikys svorį?) Ir PD-14 generuojamos traukos. Pasirinkimas teko IL-76 LL su sustiprintu sparnu, kuris gali tilpti iki 9 tonų sveriančią elektrinę ir iki 25 000 kgf variklio trauką. Tačiau paskutinį kartą šis orlaivis buvo bandomas 1996 m. Tada prie jo buvo pakabintas unikalus propfan variklis D-27, kuris buvo skirtas naudoti Ukrainos ir Rusijos lėktuve An-70. Po beveik dviejų dešimtmečių neveiklumo reikėjo atkurti Il-76 LL tinkamumą skraidyti, tam buvo parengta speciali programa, aktyviai dalyvaujant OAO AKB im. S.V. Ilušinas. Lėktuvuose veteranuose buvo pakeista nemaža dalis įrangos, įskaitant skrydžio ir navigacijos įrangą, gautos visos reikiamos išvados, kad LL gali skraidyti. Kas toliau? Sustabdyti variklį ir pradėti bandymą? Ne! Tai nėra taip paprasta.

PD-14 variklis išskirtinis ir tuo, kad pirmą kartą buitinių variklių gamybos praktikoje gamintojas sukūrė ne tik patį variklį, bet ir jam skirtą gondolą (paprastai variklio konstrukciją konkrečiam varikliui gamina orlaivį kurianti įmonė). Taigi, variklis jau turi laikiklį, skirtą MS-21 pilonui, ir jis netinka Il-76LL sparnui. LII specialistai turėjo suprojektuoti specialų galios tarpiklį – adapterį tarp MS-21 pilono laikiklių ir Il-76LL sparno.

Nuotraukoje matosi perspektyvus rusiškas variklis be gondolos

Šioje nuotraukoje parodytas gondolos su varikliu pakabinimas iš skraidančios laboratorijos pilono. Įvairių tipų tvirtinimo detalėms prijungti naudojamas specialus maitinimo adapteris

Kur dėti energiją?

Svarbiausia inžinerinė problema yra ta, kad naujojo variklio negalima išbandyti kontroliuojant standartines LL sistemas. Laboratorijoje būtina atkurti visas eksperimentinės jėgainės valdymo sistemas, panašias į tas, kurios bus naudojamos MS-21, taip pat patikimai atkurti visas apkrovas, kuriomis variklis dirbs. Tuo tikslu prieš bandymą reikėjo suprojektuoti ir skraidančioje laboratorijoje pastatyti visą reikiamą įrangą.

Variklis ne tik sukuria reaktyvinio srauto trauką, bet ir yra orlaivio energijos širdis. Veleno ir pavarų dėžės pagalba aukšto slėgio turbinos velenas sujungiamas su ACC (orlaivio priedų pavaros dėžė). KPSA ten perduodamą sukimo momentą „išardo“ elektros generatorius ir hidrauliniai siurbliai. Varikliai šiuo metu reikalauja kuo daugiau elektros energijos, ypač atsižvelgiant į tendenciją daug hidraulinių pavarų pakeisti elektrinėmis. IL-76LL turi elektrinę galios tiekimo sistemą. Iš generatoriaus paimama galia realizuojama specialiuose šiluminiuose elektriniuose krautuvuose (TEN), kurie montuojami skrydžio metu lauko oru pučiamuose sklendėse.

Be sukimo momento, iš variklio imamas suspaustas oras, kuris patenka į lėktuvo MS-21 sistemas. Oro mėginių ėmimas įvairiais tikslais atliekamas keliuose dujų generatoriaus taškuose. Pavyzdžiui, po trečios kompresoriaus pakopos oras pašalinamas MS-21 salono oro kondicionavimo reikmėms. Skraidančioje laboratorijoje nėra oro išleidimo sistemos, kurios oro kondicionavimo parametrai būtų panašūs į MS-21, nes suslėgto oro išleidimas yra variklio galia, o tai reiškia, kad ši apkrova taip pat turi būti realizuota atliekant bandymus. LL taip pat yra prisotintas valdymo ir matavimo įrangos. Serijinio variklio veikimo metu borto parametrinis registratorius registruoja 30–40 gamyklos veikimo parametrų. Bandymo metu iš eksperimentinio variklio su keliais jutikliais paimami 1066 parametrai. Duomenys siunčiami į centrinį serverį, į vyriausiojo inžinieriaus pultą Il-76LL krovinių skyriuje, į ekraną kabinoje, radijo ryšiu į antžeminį valdymo tašką ir tiesiogiai specialistams Permėje, OJSC Aviadvigatel.

Fone matomas pagrindinis eksperimentinio variklio valdymo pultas: prie šio pulto sėdėdamas LII vadovaujantis inžinierius bandomojo skrydžio metu valdo PD-14 režimus. Arčiau mūsų yra kitų specialistų, kurie stebi variklio parametrus, darbo vietos

Darbo vieta vienas iš inžinierių, dalyvaujančių bandymuose, ir kabinetas su Kompiuterinė technologija kuri analizuoja duomenis naudodama specialiai sukurtą programinę įrangą

Solo ant vieno variklio

Atėjus laikui pakelti LL į orą, labiausiai patyrę LII pilotai bandytojai im. MM. Gromovas. Krovinių skyriuje prie konsolių esančias vietas užima inžinieriai bandytojai. Pilotai turi visas įprastas lėktuvo Il-76LL ir jo variklių valdymo sistemas. Ir tik eksperimentinį variklį valdo pirmaujantis bandymų inžinierius iš LII. Šalia jo prie centrinės konsolės yra kitas LII atstovas ir PD-14 kūrėjo inžinierius. „Pakylame trimis varikliais pagal specialią techniką, kad lėktuvas nenuskristų nuo kilimo ir tūpimo tako dėl asimetrinės traukos“, – sako Aleksandras Krutovas, nusipelnęs pilotas bandomasis, Rusijos didvyris, LII bandomųjų pilotų mokyklos vadovas. – Šiame kilimo bandymų etape eksperimentinis variklis veikia tik esant mažam dujų kiekiui. Pirmiausia pašildome tris standartinius variklius. Tada antrasis variklis, simetriškas eksperimentiniam varikliui, nuimamas iki tuščiosios eigos ir lėtai pradedame kilti. 1 ir 4 įprastinius variklius įjungiame į kilimo režimą. Tada kilimo važiavimo metu sklandžiai įjungiame 3 įprastą variklį į kilimo režimą. Atsiskiriame trise, augame aukštyje. Tokiu būdu išvengiama pavojingų posūkio momentų kylant.

Jau po kopimo pagrindinis bandymų inžinierius, savo žinioje turintis eksperimentinę variklio valdymo svirtį, sumontuotą pagrindinėje konsolėje, pradeda tiesiai į bandymus.

Pirmoji PD-14 inžinerinių bandymų programa skirta tik 12 valandų skrydžiui. Kiekvieno skrydžio pabaigoje gautą informaciją analizuoja FII specialistai, o UAB „Aviadvigatel“ atstovai atidžiai apžiūri variklio komponentus, įvertina jo būklę, pašalina galimus trūkumus. Žinoma, su pirmąja bandomųjų skrydžių serija viskas nesibaigs. Variklio laukia nauji bandymai su didesnėmis apkrovomis, įskaitant didelio aukščio sąlygomis, dideliu karščiu ir dideliu šalčiu. Tačiau jau dabar, remiantis testuose dalyvaujančių LII specialistų teiginiais, variklio PD-14 charakteristikos atitinka skaičiuotus duomenis patikrintais režimais.

PD-14 yra penktosios kartos variklis, kuris sujungia geriausias vidaus tradicijas su naujais XXI amžiaus aviacijos standartais. Turboreaktyvinis variklis yra sudėtingiausias inžinerinis įrenginys, kuriam reikalingi labai sudėtingi projektiniai sprendimai. Pavyzdžiui, viena turbinos mentė, o pakopose jų yra apie 70, sukasi 12 tūkstančių apsisukimų per minutę dažniu ir ją veikia 18 tonų išcentrinė jėga.Palyginimui: tokia apkrova tenka dviaukščio Londono autobuso sustabdymas.

1. Pirmasis lėktuvo variklis, sukurtas Rusijoje po SSRS žlugimo

PD-14 projektas yra naujas puslapis turboventiliatoriaus apėjimo variklių istorijoje ir pirmasis vidaus kūrimas civilinių variklių gamybos srityje per pastaruosius 29 metus: pirmasis Il-76LL skrydis pagal PS-90A bandymų programą įvyko. vieta 1986 metų gruodžio 26 d.

PD-14 buvo sukurtas specialiai sukurto unikalaus dujų generatoriaus pagrindu, kurį sudaro trys elementai: itin efektyvus kompresorius, aukšto slėgio turbina ir mažos emisijos degimo kamera. Vieningas dujų generatorius PD-14 leidžia sukurti variklius, kurių trauka nuo 8 iki 18 tonų.

2. Pagrindinis projektas variklių šeimai

Variklių šeima, pagrįsta PD-14, leis beveik visus Rusijos orlaivius aprūpinti moderniomis elektrinėmis: nuo PD-7, skirto trumpojo nuotolio Sukhoi Superjet 100, iki PD-18, kurį galima montuoti ant tolimųjų reisų Il-96. Remiantis dujų generatoriumi PD-14, planuojama sukurti sraigtasparnio PD-10V variklį, kuris pakeistų D-136 didžiausiame pasaulyje sraigtasparnyje Mi-26. Tas pats variklis gali būti naudojamas ir Rusijos-Kinijos sunkiajame sraigtasparnyje, kurio kūrimas jau pradėtas. Dujų generatoriaus PD-14 pagrindu galima sukurti dujų siurblinius ar net dujų turbinines jėgaines, kurių galia nuo 8 iki 16 MW.

3. PD-14 sukurta 16 naujų technologijų

PD-14, kuriam vadovauja Centrinis aviacijos variklių institutas (CIAM), pirmaujantis pramonės tyrimų institutas, ir Aviadvigatel dizaino biuras, buvo sukurta 16 svarbiausių technologijų: vieno kristalo aukšto slėgio turbinos mentės su daug žadančiomis savybėmis. aušinimo sistema, veikianti esant dujų temperatūrai iki 2000 °K ; tuščiavidurė plataus laido ventiliatoriaus mentė, pagaminta iš titano lydinio, dėl kurios buvo galima padidinti ventiliatoriaus pakopos efektyvumą 5%, palyginti su PS-90; mažos emisijos degimo kamera iš intermetalinio lydinio; garsą sugeriančios konstrukcijos iš kompozitinių medžiagų; Keraminės dangos ant karšto galo dalių; tuščiavidurės žemo slėgio turbinos mentės ir kt.

4. Projektui sukurta 20 naujų medžiagų

Dalyvaujant Visos Rusijos aviacijos medžiagų institutui (VIAM), buvo sukurta apie 20 naujų medžiagų PD-14. Kompozitinių medžiagų naudojimas kuriant variklį ir variklio konstrukciją, tuščiavidurės plataus laido titano ventiliatoriaus mentės žymiai sumažino variklio svorį. PD-14 laimi dėl neginčijamų privalumų: specifinių degalų sąnaudų sumažinimas 10-15%, gyvavimo ciklo sąnaudų sumažinimas 15-20%; variklio eksploatacija kainuos 14-17% pigiau nei esami analogai.

Tačiau sukurti medžiagą yra pusė darbo: norint ją naudoti civilinio orlaivio variklyje, reikalingas sertifikavimas pagal tarptautinius standartus. Priešingu atveju varikliui, kad ir koks jis būtų geras, nebus leista skristi už Rusijos ribų. Taisyklės čia labai griežtos, kiek tai susiję su žmonių saugumu. Tas pats pasakytina ir apie variklių gamybos procesą: pramonei reikalingas Europos aviacijos saugos agentūros (EASA) sertifikatas. Visa tai privers kelti gamybos kultūrą. Paties PD-14 kūrimas vyko pagal naują, skaitmeninę technologiją, kurios dėka 7-asis variklio egzempliorius jau buvo surinktas Permėje naudojant masinės gamybos technologiją, o anksčiau eksperimentinė partija buvo gaminama iki 35 egz. Apskritai PD-14 projektas sutaupys daugiau nei 10 000 aukštos kvalifikacijos darbo vietų Rusijai.

5. Ekologiškas ir tylus lėktuvo variklis

Termodinaminio ciklo parametrų optimizavimas, mažos emisijos degimo kamera, mažos specifinės degalų sąnaudos leido sumažinti kenksmingų emisijų kiekį PD-14. Pasiekti išmetamųjų teršalų rodikliai 30-45% žemesni už nustatytas normas.

PD-14 yra tylus variklis. 3D aerodinaminis mazgų modeliavimas, didinant aplinkkelio santykį perėjimui į žemo dažnio zoną ir pritaikymui efektyvios sistemos Naujausios kartos duslintuvai gerokai sumažino triukšmo lygį. Triukšmo lygis gerokai viršija normą Tarptautinė organizacija Civiline aviacija.

6. Pirmasis rusiškas 5 kartos lėktuvo variklis

Orlaivių variklių gamybos pažangą apibūdina keli parametrai, tačiau pagrindinis yra dujų temperatūra priešais turbiną. Perėjimas prie kiekvienos naujos kartos turboreaktyvinių variklių, kurių iš viso yra penki, pasižymėjo šios temperatūros padidėjimu 100-200 laipsnių.

Taigi 1-osios kartos varikliuose 1940-ųjų pabaigoje temperatūra neviršijo 877 °C, antroje kartoje (1950 m.) šis rodiklis padidėjo iki 977 °C, 3 kartos (1960 m.) šis parametras pakilo iki 1176 °C, 4 kartos varikliams (1970-1980) dujų temperatūra pasiekė 1376 °C. 5-osios kartos variklių, kurių pirmieji pavyzdžiai Vakaruose pasirodė 9-ojo dešimtmečio viduryje, turbinų mentės veikia 1626 °C temperatūroje. Šiuo metu pasaulyje tik 15% veikiančių variklių yra 5 kartos.

7. PD-14 technologijos – valstybės paslaptis

Be vietinių kompanijų, tik JAV, Didžiosios Britanijos ir Prancūzijos įmonės turi technologijas visam modernių turboreaktyvinių variklių kūrimo ciklui. Tai reiškia, kad yra mažiau valstybių, gaminančių modernius orlaivių turboreaktyvinius variklius, nei šalių, turinčių branduolinį ginklą ar paleidžiančių palydovus į kosmosą. Pavyzdžiui, ilgametės Kinijos pastangos iki šiol nebuvo sėkmingos šioje srityje. Kinai greitai nukopijavo rusišką naikintuvą Su-27, tačiau jiems nepavyko nukopijuoti jo variklio AL-31F. Kinija vis dar ilgą laiką priversta pirkti šį ne patį moderniausią variklį Rusijoje. Todėl orlaivių variklių kūrimo technologijos saugomos kaip svarbiausia valstybės paslaptis.

Siūlau interviu su Aleksandru Inozemcevu fragmentą, generalinis dizaineris UAB "Aviadvigatel"

– Šiandien Permės projektavimo biuras yra pagrindinis variklių šeimos, pagrįstos vieningu aviacijos, energijos ir dujų transporto generatoriumi, kūrėjas. Bazinis naujosios šeimos variklis bus PD-14. Papasakokite daugiau apie šį projektą.

Projekto „Varikliai MS-21 orlaiviams“ tikslas – sukurti rusišką komercinį variklį talpiausiai pasaulio civilinės (komercinės, pagrindinės) aviacijos nišai – trumpojo nuotolio – vidutinio nuotolio orlaiviams, talpinantiems 130 keleivių. ... 180 sėdimų vietų, kurios bus konkurencingos su perspektyviais panašios paskirties užsienio varikliais, pradėtas eksploatuoti 2014–2016 m. Techninės specifikacijos ir ekonominis efektyvumas.

Palyginti su šiuolaikiniais serijiniais orlaivių varikliais: rusiškais PS-90A (Il-96, Tu-204, Il-76) ir prancūzų-rusų SaM146 (SSJ-100), PD-14 sukūrimas padarė kokybinį proveržį. pagrindiniai parametrai, įskaitant: pagal apėjimo santykį (2 kartus), dujų temperatūrą prieš turbiną (100 K), bendrą suspaudimo laipsnį kompresoriuje (20 ... 50%). Visa tai užtikrina specifinių degalų sąnaudų sumažėjimą 12...16% ir pažangių aplinkosaugos reikalavimų dėl triukšmo ir kenksmingų medžiagų išmetimo laikymąsi.

Šį proveržį užtikrina pažangių projektavimo technologijų naudojimas.

Mūsų partneriai per trumpą laiką įsisavino naujas unikalias naujo variklio detalių ir mazgų gamybos technologijas:

Tuščiavidurio titano ventiliatoriaus mentės gamybos technologija (suvaldyta UMPO) leidžia sumažinti detalės svorį 30%, dėl ko bendras variklio svoris sumažėja 8-10%. Permės variklių gamykloje įdiegus vienkristalinių turbinų menčių gamybos iš naujos kartos lydinių su antros kartos apsaugine keramine danga technologiją, buvo galima pakelti dujų temperatūrą priešais turbiną iki 2000 K. Gamybos technologija variklio nacelė ir variklio dalys iš polimerinių kompozitinių medžiagų (iki 65 % variklio projektoriaus dalių (pagal svorį) iš PCM) sumažina Bendras svoris elektrinę 7 ... 8 proc. Siekiant užtikrinti resursų charakteristikas ir vėlesnį variklio sertifikavimą taikant 3-iąją išteklių valdymo strategiją, pirmą kartą Rusijos variklių gamyboje buvo pradėtas kurti variklyje naudojamų konstrukcinių medžiagų mechaninių charakteristikų bankas.

PD-14 konkuruoja su daug žadančiais panašios paskirties pasaulio orlaivių variklių gamybos lyderių produktais: PW1400G (lėktuvai MC-21) ir PW1100G (A320NEO orlaiviai) iš Pratt & Whitney, taip pat Leap-1A (A320NEO orlaiviai) ir Leap- 1B (B737 MAX orlaivių) varikliai) iš CFMI konsorciumo („General Electric“ ir „Snecma“).

Pasak Rusijos Federacijos valstybinio mokslo centro federalinės valstybinės vieningos įmonės „CIAM, pavadintas P.I. Baranovo vardu“, techninių ir ekonominių parametrų suma PD-14 variklis nenusileidžia konkurentams. Išsamus PD-14 variklio, kaip orlaivio MS-21 dalies, ekonominio efektyvumo įvertinimas, kurį atliko OAO NPK Irkut, parodė, kad PD-14 variklis yra konkurencingas, palyginti su PW1400G varikliu.

Reikia pabrėžti, kad visi dizaino pokyčiai ir technologinius sprendimus gali būti naudojamas perspektyviose programose kuriant įvairių paskirčių dujų turbininius variklius.

Šiandien variklio projektas „MS-21 varikliai“ yra darbo kūrimo stadijoje projektinė dokumentacija, pagal kurią bus pradėti gaminti eksperimentiniai varikliai stendo, sertifikavimo ir skrydžio bandymams.

Prieš tai buvo keli svarbūs projekto etapai:

• Projekto mokslinio ir techninio pagrindo sukūrimas, kuris leido suprojektuoti variklių komponentus ir sistemas naudojant pažangiausius technologinius ir projektavimo pasiekimus orlaivių variklių gamyboje;
• Naujų medžiagų ir lydinių su pažangiausiomis savybėmis, be kurių neįmanoma sukurti konkurencingų charakteristikų variklio, kūrimas, gamybos plėtra ir kvalifikacija;
• Eksperimentinių variklių komponentų gamyba ir jų charakteristikų tyrimas specialiuose stenduose;
• Eksperimentinių dujų generatorių gamyba ir bandymai (dujų generatorius yra orlaivio variklio pagrindas, šerdis);
• Technologijų demonstracinio variklio, ant kurio buvo išbandytos pagrindinės projekto idėjos, gamyba ir bandymas.

Projekto užduotys itin ambicingos ir sudėtingos, klaidos kaina itin didelė, todėl jam techninis įgyvendinimas buvo įtraukti pajėgiausi Rusijos variklių gamybos ištekliai. Tai OJSC Perm Motor Plant, OJSC NPO Saturn, OJSC UMPO, OJSC NPP Motor, OJSC Inkar, Federal State Unitary Enterprise NPC Gas Turbine Engineering Salyut.Į šių įmonių technologinį pertvarkymą investuojamos nemažos federalinės lėšos.

Projekte taip pat dalyvauja specializuoti institutai: Rusijos Federacijos valstybinis mokslo centras FSUE "CIAM pavadintas P. I. Baranovo vardu", FSUE "VIAM", UAB "VILS", UAB "LII pavadintas Gromovo vardu", FSUE "TsAGI pavadintas P. I. Žukovskio vardu" “ ir kt.

Šiuo metu vyksta projektinės dokumentacijos išdavimo darbai, įskaitant. skraidymo laboratorijos įrangai skrydžio bandymų pradžiai, CIAM aukštalipiams stendams, daugėja gaminamų eksperimentinių agregatų, dujų generatorių, o bandymai vyksta vis intensyviau.

Nuosekliai sprendžiama pasaulinė Rusijos problema, kai nėra serijinės orlaivių variklių konstrukcijos dalių ir mazgų gamybos iš polimerinių konstrukcinių medžiagų. Kuriant variklių šeimą, pagrįstą vieningu dujų generatoriumi, Permės nacionalinio mokslinių tyrimų technikos universiteto pagrindu buvo sukurta pramoninė technologijų kūrimo ir dalių iš PCM gamybos laboratorija.

Tokio masto ir sudėtingumo projektai negali būti įgyvendinti be plačiai taikomų pažangių informacines technologijas ir įranga:

• Kompiuterinių klasterių kūrimas ir naudojimas sudėtingiems skaičiavimams atlikti;
• trimatis variklio dalių ir mazgų projektavimas naudojant skaitmenines bepopierines technologijas;
• sukurti variklį bendradarbiaujant su kitomis įmonėmis, pirmą kartą vidaus variklių gamybos praktikoje įgyvendinant visiškai funkcionalią teritoriškai paskirstytą techninę priežiūrą. elektroninis projektas variklis;
• keitimasis projektavimo duomenimis tarp įmonių – bendradarbių Teamcenter Multisite Collaboration sistemoje;
• platus vaizdo konferencijų naudojimas organizacinių ir techninių susitikimų metu.

– Ar svarstoma galimybė Tu-204SM lėktuvus aprūpinti PD-14M varikliais? Ar yra darbų šia kryptimi, kokiame etape jie yra?

PD-14M variklio sujungimo su Tu-204SM lėktuvu darbai šiuo metu nevykdomi. Tam tikromis sąlygomis PD-14M variklis gali būti montuojamas lėktuve Tu-204SM, tačiau tam reikės rimto darbo modernizuoti orlaivį ir jo sistemas, taip pat patobulinti patį variklį, kad būtų užtikrintas jo integravimas į orlaivį. . Po to turi būti atliktas variklio ir orlaivio sertifikavimo bandymų ciklas. Visos išvardintos darbų apimties pareikalaus didelių finansinių išlaidų, o orlaivio variklio keitimo darbai yra tikslingi, jei operatoriai labai domisi šia orlaivio versija. Nepaisant to, šis variklis yra įtrauktas į PD-14 variklių šeimą ir yra įtrauktas į perspektyvų verslo planą.