Motor de avion nou pd 14. Acum „Făcut de noi” în Telegram. Design de bază pentru o familie de motoare

Toamna 2015 au început testarea celui mai recent motor de avion rusesc PD-14 la laboratorul de zbor Il-76LL. Acesta este un eveniment de o importanță deosebită. 10 fapte despre motoarele cu turboreacție în general și despre PD-14 în special vor ajuta la aprecierea semnificației acestuia.

1. Realizarea umanității

Motorul turboreactor (TRD) este una dintre principalele realizări tehnologice ale omenirii, care poate fi pusă la egalitate cu inventarea roții, velei, motorului cu abur, motorului cu ardere internă, motorului rachetă și reactorului nuclear. Datorită motorului turboreactor, planeta noastră a devenit brusc mică și confortabilă. Oricine poate ajunge confortabil și în siguranță la cel mai îndepărtat colț în câteva ore.

Principalul avion al secolului 21 - prima lansare >>

Potrivit statisticilor, doar un zbor din 8 milioane se termină într-un accident cu moartea oamenilor. Chiar dacă iei un zbor la întâmplare în fiecare zi, ți-ar lua 21.000 de ani să mori într-un accident de avion. Potrivit statisticilor, mersul pe jos este de multe ori mai periculos decât zborul. Și toate acestea se datorează în mare parte fiabilității uimitoare a motoarelor moderne de avioane.

2. Miracolul tehnologiei

Dar turboreactorul este un dispozitiv extrem de complex. Turbina sa funcționează în cele mai dificile condiții. Cel mai important element al său este lama, cu ajutorul căreia energia cinetică a fluxului de gaz este transformată în energie mecanică de rotație. O lamă, și există aproximativ 70 dintre ele în fiecare etapă a unei turbine de aviație, dezvoltă o putere egală cu puterea unui motor de mașină de Formula 1 și la o viteză de rotație de aproximativ 12 mii de rotații pe minut, o forță centrifugă egală cu 18 tone acţionează asupra acestuia, ceea ce echivalează cu sarcina suspensiei unui autobuz cu etaj din Londra.

Dar asta nu este tot: temperatura gazului cu care lama intră în contact este aproape jumătate din temperatura de pe suprafața Soarelui. Această valoare este cu 200 °C mai mare decât punctul de topire al metalului din care este fabricată lama. Imaginați-vă această sarcină: trebuie să împiedicați un cub de gheață să se topească într-un cuptor încălzit la 200 ° C. Designerii reușesc să rezolve problema răcirii lamei cu ajutorul canalelor interne de aer și a acoperirilor speciale. Deloc surprinzător, o spatulă costă de opt ori mai mult decât argintul. Pentru a crea doar acest mic detaliu care se potrivește în palma mâinii tale, trebuie să dezvolți mai mult de o duzină dintre cele mai complexe tehnologii. Și fiecare dintre aceste tehnologii este păzită ca cel mai important secret de stat.

3. Tehnologia turbojet este mai importantă decât secretele atomice

Pe lângă companiile autohtone, doar firmele din SUA (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), Anglia (Rolls-Royce) și Franța (Snecma) dețin tehnologii cu ciclu complet pentru crearea de motoare turborreactor moderne. Adică, există mai puține state care produc motoare moderne de aviație cu turboreacție decât țări care dețin arme nucleare sau care lansează sateliți în spațiu.

Concurentul MS-21 - avionul de linie chinezesc C919 a ieșit pe cer pentru prima dată >>

Anii de eforturi ai Chinei, de exemplu, nu au reușit până acum să producă succes în acest domeniu. Chinezii au copiat și echipat rapid avionul de luptă rus Su-27 cu propriile sisteme, lansându-l sub simbolul J-11. Cu toate acestea, nu au reușit să-și copieze motorul AL-31F, așa că China este încă forțată să cumpere de mult timp acesta, nu cel mai modern turboreactor din Rusia.

4. PD-14 - primul motor de avion intern din a 5-a generație

Progresul în construcția motoarelor de aeronave este caracterizat de mai mulți parametri, dar unul dintre cei mai importanți este temperatura gazului în fața turbinei. Trecerea la fiecare nouă generație de motoare cu turboreacție, și sunt cinci dintre ele în total, a fost caracterizată de o creștere a acestei temperaturi cu 100-200 de grade. Astfel, temperatura gazului în motoarele cu turboreacție de generația I, care au apărut la sfârșitul anilor 1940, nu a depășit 1150 °K, în generația a 2-a (anii 50) această cifră a crescut la 1250 °K, în generația a 3-a (anii 60) acest parametru. a crescut la 1450 °K, pentru motoarele din generația a 4-a (1970-1980) temperatura gazului a ajuns la 1650 °K. Paletele de turbină ale motoarelor de generația a 5-a, ale căror primele mostre au apărut în Occident la mijlocul anilor 1990, funcționează la o temperatură de 1900 °K. În prezent, doar 15% dintre motoarele aflate în funcțiune în lume sunt de generația a 5-a.

Creșterea temperaturii gazului, precum și noile scheme de proiectare, în primul rând by-pass, au făcut posibilă realizarea unor progrese impresionante în cei 70 de ani de dezvoltare a motoarelor turboreactor. De exemplu, raportul dintre forța motorului și masa sa a crescut în acest timp de 5 ori, iar pentru modelele moderne a ajuns la 10. Gradul de compresie a aerului din compresor a crescut de 10 ori: de la 5 la 50, în timp ce numărul compresorului. etapele s-au înjumătățit - în medie de la 20 la 10. Consumul specific de combustibil al motoarelor moderne cu turboreacție a fost redus la jumătate în comparație cu motoarele din prima generație. La fiecare 15 ani are loc o dublare a volumului traficului de pasageri din lume, cu costurile totale de combustibil aproape neschimbate ale flotei mondiale de aeronave.

Starea programului MS-21 >>

În prezent, Rusia produce singurul motor de avion civil din a patra generație - PS-90. Dacă comparăm PD-14 cu acesta, atunci cele două motoare au mase similare (2950 kg pentru versiunea de bază a PS-90A și 2870 kg pentru PD-14), dimensiuni (diametrul ventilatorului pentru ambele 1,9 m), compresie raportul (35,5 și 41) și forța de decolare (16 și 14 tf).

În același timp, compresorul presiune ridicata PD-14 este format din 8 trepte, iar PS-90 - din 13 cu un raport de compresie total mai mic. Raportul de bypass pentru PD-14 este de două ori mai mare (4,5 pentru PS-90 și 8,5 pentru PD-14) cu același diametru al ventilatorului. Ca urmare, consumul specific de combustibil în zborul de croazieră al PD-14 va scădea, conform estimărilor preliminare, cu 15% față de motoarele existente: la 0,53-0,54 kg / (kgf h) față de 0,595 kg / (kgf h ) la PS-90.

5. PD-14 - primul motor de avion creat în Rusia după prăbușirea URSS

Când Vladimir Putin i-a felicitat pe specialiștii ruși pentru demararea testelor PD-14, a spus că ultima dată a avut loc un astfel de eveniment în țara noastră a fost acum 29 de ani. Cel mai probabil, se refereau la 26 decembrie 1986, când primul zbor al lui Il-76LL a avut loc în cadrul programului de testare PS-90A.

Uniunea Sovietică a fost o mare putere aeriană. În anii 1980, în URSS lucrau opt dintre cele mai puternice birouri de proiectare a motoarelor de aeronave. Adesea, firmele au concurat între ele, deoarece exista o practică de a atribui aceeași sarcină la două birouri de proiectare. Din păcate, vremurile s-au schimbat. După prăbușirea anilor 1990, a fost necesar să se adune toate forțele industriei pentru a realiza proiectul de creare a unui motor modern. De fapt, înființarea în 2008 a United Engine Corporation (United Engine Corporation), cu multe întreprinderi cu care VTB Bank cooperează activ, a avut ca scop crearea unei organizații care nu numai că ar putea menține competența țării în construcția de turbine cu gaz, ci și să concureze cu firmele de top din lume.

Antreprenorul principal pentru proiectul PD-14 este Aviadvigatel Design Bureau (Perm), care, apropo, a dezvoltat și PS-90. Producția în serie va fi organizată la Uzina de motoare din Perm, dar piese și componente vor fi fabricate în toată țara. Cooperarea implică Ufa Motor-Building Production Association (UMPO), NPO Saturn (Rybinsk), NPCG Salyut (Moscova), Metallist-Samara și mulți alții.

6. PD-14 - motor pentru aeronava principală a secolului XXI

Unul dintre cele mai de succes proiecte din zonă aviatie Civila URSS avea un avion cu rază medie de acțiune Tu-154. Produs în valoare de 1026 bucăți, a stat mulți ani la baza flotei Aeroflot. Timpul trece, iar acest workaholic nu mai îndeplinește cerințele moderne nici în materie de economie, nici de ecologie (zgomot și emisii nocive).Principalul dezavantaj al lui Tu-154 sunt motoarele din a 3-a generație D-30KUcu consum specific ridicat de combustibil (0,69 kg/(kgf h).

Tu-204 pe distanță medie, care l-a înlocuit pe Tu-154, cu motoare PS-90 de generația a 4-a, în condițiile prăbușirii țării și pieței libere, nu a putut rezista concurenței cu producătorii străini nici măcar în lupta pentru autohtoni. transportatorilor aerieni. Între timp, segmentul aeronavelor cu fustă îngustă cu distanță medie, dominat de Boeing 737 și Airbus 320 (numai în 2015, 986 dintre ele au fost livrate companiilor aeriene din lume), este cel mai masiv, iar prezența pe acesta este conditie necesara conservarea industriei aeronautice civile interne. Astfel, la începutul anilor 2000, a fost identificată o nevoie urgentă de a crea un turboreactor competitiv de nouă generație pentru o aeronavă cu rază medie de acțiune cu 130-170 de locuri. MS-21 (Main Aircraft of the 21st Century), dezvoltat de United Aircraft Corporation, ar trebui să devină o astfel de aeronavă. Sarcina este incredibil de dificilă, deoarece nu numai Tu-204, ci nicio altă aeronavă din lume nu ar putea rezista concurenței cu Boeing și Airbus. Sub MS-21 este dezvoltat PD-14. Succesul în acest proiect va fi asemănător cu un miracol economic, dar astfel de angajamente sunt singura modalitate prin care economia rusă poate scăpa de acul petrolului.

7. PD-14 - design de bază pentru o familie de motoare

Literele „PD” reprezintă un motor promițător, iar cifra 14 reprezintă forța de forță în tone. PD-14 este motorul de bază pentru familia de motoare turborreactor cu tracțiune de la 8 la 18 tf. Ideea de afaceri a proiectului este că toate aceste motoare sunt create pe baza unui generator de gaz unificat de un grad ridicat de perfecțiune. Generatorul de gaz este inima motorului turboreactor, care constă dintr-un compresor de înaltă presiune, o cameră de ardere și o turbină. Tehnologiile de fabricație ale acestor unități, în special așa-numita parte fierbinte, sunt critice.

Familia de motoare bazată pe PD-14 va face posibilă echiparea aproape tuturor avioane rusești: de la PD-7 pentru „Sukhoi Superjet 100” pe distanță scurtă la PD-18, care poate fi instalat pe nava amiral a industriei aeronautice rusești - Il-96 pe distanță lungă. Pe baza generatorului de gaz PD-14, este planificată dezvoltarea unui motor de elicopter PD-10 V. pentru a înlocui D-136 ucrainean pe cel mai mare elicopter Mi-26 din lume. Același motor poate fi folosit și pe un elicopter greu ruso-chinez, a cărui dezvoltare a început deja. Pe baza generatorului de gaz PD-14, pot fi create unități de pompare cu gaz și centrale electrice cu turbine cu gaz cu o capacitate de la 8 până la 16 MW, atât de necesare pentru Rusia.

8. PD-14 este 16 tehnologii critice

Pentru PD-14, cu rolul principal al Institutului Central al Motoarelor de Aviație (CIAM), principalul institut de cercetare al industriei și Biroul de Proiectare Aviadvigatel, au fost dezvoltate 16 tehnologii critice: pale de turbină de înaltă presiune cu un singur cristal, cu o capacitate promițătoare. sistem de răcire, care funcționează la temperaturi ale gazului de până la 2000 °K, lamă de ventilator cu coardă lată goală din aliaj de titan, datorită căruia a fost posibilă creșterea eficienței treptei ventilatorului cu 5% în comparație cu PS-90, camera de ardere a emisiilor din aliaj intermetalic, structuri fonoabsorbante din materiale compozite, acoperiri ceramice pe piesele sectiunii fierbinti, palete goale ale turbinei presiune scăzută si etc.

PD-14 va continua să fie îmbunătățit. La MAKS-2015 a fost deja posibil să se vadă prototipul unei lame de ventilator cu coardă largă din fibră de carbon creat la CIAM, a cărei masă este de 65% din masa unei lame goale de titan utilizate în prezent. La standul CIAM s-a putut vedea și un prototip al cutiei de viteze, care ar trebui să fie echipată cu o modificare a PD-18R. Cutia de viteze va reduce turația ventilatorului, astfel încât, nelegată de turația turbinei, va funcționa într-un mod mai eficient. Se presupune că va crește temperatura gazului în fața turbinei cu 50 °K. Acest lucru va crește tracțiunea PD-18R până la 20 tf și va reduce consumul specific de combustibil cu încă 5%.

9. PD-14 este 20 de materiale noi

Când au creat PD-14, dezvoltatorii s-au bazat de la bun început pe materialele casnice. Era clar că companiile rusești sub nicio formă nu vor oferi acces la noi materiale fabricate în străinătate. Aici a jucat un rol principal, cu participarea căruia au fost dezvoltate aproximativ 20 de materiale noi pentru PD-14.

Dar crearea de material este jumătate din luptă. Uneori, metalele rusești sunt de calitate superioară celor străine, dar utilizarea lor într-un motor de avion civil necesită certificare conform standardelor internaționale. În caz contrar, motorul, oricât de bun ar fi, nu va avea voie să zboare în afara Rusiei. Regulile de aici sunt foarte stricte, în ceea ce privește siguranța oamenilor. Același lucru este valabil și pentru procesul de fabricație a motoarelor: industria solicită certificarea Agenției Europene pentru Siguranța Aviației (EASA). Toate acestea vor face necesară îmbunătățirea culturii producției, iar pentru noile tehnologii este necesară reechiparea industriei. Dezvoltarea PD-14 în sine a avut loc folosind o nouă tehnologie digitală, datorită căreia a șaptea copie a motorului a fost deja asamblată în Perm folosind tehnologia. producție de serie, în timp ce mai devreme s-a realizat un lot experimental în cantități de până la 35 de exemplare.

PD-14 ar trebui să ridice întreaga industrie la un nou nivel. Ce să spun, chiar și laboratorul de zbor Il-76LL, după câțiva ani de inactivitate, trebuia reechipat cu echipamente. S-au găsit lucrări și pentru standurile unice CIAM, care permit simularea condițiilor de zbor la sol. În general, proiectul PD-14 va salva peste 10.000 de locuri de muncă înalt calificate pentru Rusia.

10. PD-14 este primul motor autohton care concurează direct cu omologul său occidental

Dezvoltarea unui motor modern durează de 1,5-2 ori mai mult decât dezvoltarea unui avion. Cu situația în care motorul nu are timp să înceapă testarea aeronavei pentru care este destinat, producătorii de aeronave se întâlnesc în mod regulat. Așadar, lansarea primei copii a MS-21 va avea loc la începutul anului 2016, iar testarea PD-14 tocmai a început. Adevărat, proiectul a oferit încă de la început o alternativă: clienții MS-21 pot alege între PD-14 și PW1400G de la Pratt & Whitney. Cu motorul american va pleca la primul zbor, iar cu el PD-14 va trebui să concureze pentru un loc sub aripă.

În comparație cu concurentul său, PD-14 este oarecum inferior ca eficiență, dar este mai ușor, are un diametru vizibil mai mic (1,9 m față de 2,1) și, prin urmare, o rezistență mai mică. Și încă o caracteristică: specialiștii ruși au optat în mod deliberat pentru o simplă simplificare a designului. PD-14 de bază nu utilizează o cutie de viteze în motorul ventilatorului și, de asemenea, nu utilizează o duză reglabilă a circuitului extern, are o temperatură mai scăzută a gazului în fața turbinei, ceea ce simplifică realizarea indicatorilor de fiabilitate și durată de viață. . Prin urmare, motorul PD-14 este mai ieftin și, conform estimărilor preliminare, va necesita costuri mai mici pentru întreținere si repara. Apropo, în fața scăderii prețului petrolului, costurile de operare mai mici, și nu eficiența, devin factorul de formare a schemei și principalul avantaj competitiv motor de avion. În general, costurile directe de operare ale MS-21 cu PD-14 pot fi cu 2,5% mai mici decât versiunea cu motor american.

Până în prezent, au fost comandate 175 de MS-21, 35 dintre ele cu motor PD-14.

Text: Leonid Sitnik

Testele primului eșantion demonstrativ al motorului PD-14, proiectat pentru noua aeronavă civilă MS-21, trec fără observații, transmite serviciul de presă al Asociației Ufa Motor-Building Production Association (UMPO).

„Nu există comentarii cu privire la funcționarea motorului, toate sistemele funcționează corect. În timpul testelor au fost verificate toate componentele și sistemele motorului. În acest moment, unitățile dezvoltate și fabricate de întreprinderile de cooperare, inclusiv Asociația Ufa Motor-Building Production, asigură testare neîntreruptă ”, a spus serviciul de presă, cuvintele inginerului șef UMPO Irik Manapov.

Eșantionul demonstrativ PD-14 este testat cu succes la întreprinderea Perm Aviadvigatel. Timpul de funcționare al motorului în modurile de funcționare a fost mai mare de 20 de ore.

Potrivit comunicatului de presă, scopurile testelor în curs sunt de a demonstra principalii parametri ai motorului de bază PD-14, de a dezvolta cele mai noi soluții de proiectare și tehnologii critice și de a evalua caracteristicile acustice și de emisie.

PD-14 este prima dezvoltare rusă în domeniul construcțiilor de motoare civile din ultimii 20 de ani. MS-21 este un proiect al unei aeronave cu distanță scurtă și medie, care, aproximativ până în 2020, ar trebui să înlocuiască avioanele de pasageri ale familiei Tu. Principalele avantaje față de analogii moderni sunt o reducere a consumului specific de combustibil cu 10-15%, o reducere a costului ciclu de viață până la 20%, reducerea zgomotului și nivelul emisiilor.

Dezvoltarea motoarelor de generația a cincea și finanțarea proiectului „Motoare pentru aeronavele MS-21” se realizează în cadrul Programului țintă federal „Dezvoltarea aeronavelor civile”. tehnologia aviației Rusia pentru 2002-2010 și pentru perioada până în 2015. Este planificat ca investiția totală în crearea PD-14 să fie de 70 de miliarde de ruble.

OAO Ufa Motor-Building Production Association este cel mai mare producător de motoare de avioane din Federația Rusă. Veniturile din vânzări în 2011 s-au ridicat la peste 21 de miliarde de ruble. Activitățile principale sunt producția, întreținerea serviciuluiși repararea motoarelor de avioane cu turboreacție și a unităților de pompare a gazului, producția și repararea componentelor elicopterelor. JSC UMPO face parte din United Engine Corporation, o filială 100% specializată a JSC OPK Oboronprom pentru gestionarea activelor de construcție a motoarelor.

Potrivit corespondenților „VPK”, agențiilor de presă ARMS-TASS și Interfax-AVN

***

PD-14 este creat de aproape toți constructorii de motoare de aeronave din Rusia

Prima alergare a demonstrantului

Potrivit lui Alexander Inozemtsev, proiectantul general al JSC Aviadvigatel, prima lansare a primului model de motor demonstrativ PD-14 pe un banc de testare la sol este planificată pentru luna iunie a acestui an. La începutul lunii aprilie, a început asamblarea motorului demonstrativ. În prezent, sunt în funcțiune patru generatoare de gaz și mai multe unități ale modulului model ventilator, un compresor full-size, o cameră de ardere, două turbine, dintre care una a fost deja testată la CIAM (a doua este testată acum). și reglajul fin. „Astfel, dezvoltatorul poate demonstra că investițiile făcute, inclusiv cele de stat, au dus la faptul că constructorii autohtoni de motoare de avioane sunt capabili să creeze cel mai modern motor”, a spus A. Inozemtsev. „Astăzi, una dintre sarcinile principale ale toată cooperarea și UEC este să pregătească fabrici în serie pentru producția în serie a motoarelor de aeronave PD-14. El a precizat că, conform calculelor United Aircraft Corporation (UAC), în aproximativ 7-8 ani vor fi necesare până la 200 de motoare pe an.

Occidentul nu ne va ajuta

A. Inozemtsev a reamintit că, atunci când dezvoltatorul și UEC au analizat situația de pe piața mondială a aviației, a devenit destul de clar că constructorii de motoare de aeronave ruși nu vor putea niciodată să aibă acces de la colegii occidentali la materiale moderne, care în Occident sunt oarecum brevetate, „ștampilate”, licențiate și sunt sub controlul complet al companiilor occidentale. Prin urmare, sunt necesare materiale casnice proprii. VIAM a creat materiale care sunt folosite în proiectul PD-14. Trebuie remarcat faptul că tehnologiile interne de certificare și calificare a proprietăților materialelor structurale nu corespund cu cele occidentale. În Rusia, timp de 3,5 ani, a fost creată o bază experimentală și teoretică la întreprinderile UEC și în institutele de cercetare de top din industrie, ceea ce va permite până în 2015, adică înainte de obținerea unui certificat, crearea unei baze experimentale și de calcul pentru certificarea autohtonelor. materiale în Europa (EASA) și în cerințele și reglementările FAA americane.

Certificare PD-14

Vorbind despre certificarea motorului PD-14 conform standardelor și cerințelor Organizației Europene pentru Siguranța Aviației - Agenția Europeană pentru Siguranța Aviației (EASA), A. Inozemtsev a spus că în termeni de referinta OAO NPK Irkut, clientul pentru dezvoltarea PD-14, a stabilit cerințe pentru certificarea motorului și producția acestuia.Astăzi a fost semnat un acord cu Registrul Aviației al Comitetului de Aviație Interstatale (AR IAC) privind certificarea motorul PD-14.Dezvoltatorul PD-14 va certifica motorul în AR IAC, în paralel efectuând certificare „în umbră” cu specialiștii EASA, cu validarea ulterioară a acestui certificat în EASA.AR IAC are un acord corespunzător în acest sens cu EASA.

Certificarea producției începe cu certificarea materialelor și, deja în aprilie a acestui an, este planificată să se întocmească împreună cu VIAM un program de certificare a producției de materiale la fabricile metalurgice rusești și să se certifice în continuare întreaga producție la întreprinderile care participă la livrări în cooperare în conformitate cu programul de fabricație PD-14. La astfel de întreprinderi precum OAO NPO Saturn, OAO Perm Motor Plant, Ufa Motor Plant, Centrul științific și de producție din Moscova pentru ingineria turbinelor cu gaz Salyut și uzina Star, care produce unități automate de combustibil, deja astăzi există planuri de pregătire pentru certificare din producția EASA, a adăugat A. Inozemtsev.

Sprijin de stat

Potrivit proiectantului general, în ultimii 40 de ani, guvernul rus nu a susținut financiar sau în niciun alt mod crearea și dezvoltarea tehnologiilor pentru proiectarea și producerea, repararea și serviciul post-vânzare a motoarelor de aeronave. Pentru prima dată, în baza unui contract de stat cu Ministerul Industriei și Comerțului, guvernul a investit aproximativ 500 de milioane de dolari în construcția de motoare de avioane pe parcursul a 3,5 ani, ceea ce este destul de comparabil cu ceea ce investesc concurenții occidentali. Astfel de investiții au fost făcute pentru dezvoltarea de către întreprinderile UEC a tehnologiilor cheie și cele mai importante care le vor permite să concureze cu concurentul lor direct - Pratt & Whitney sub aripa aeronavei MS-21.

Echipamente tehnice ale întreprinderilor pentru producția de PD-14

A. Inozemtsev a subliniat că astăzi Rusia are acces la cele mai moderne echipamente atât din Vest, cât și din Est, și cele mai echipament modern, care este pus în producție la întreprinderile UEC. "Dar nimeni nu ne va vinde vreodată tehnologia pentru producerea pieselor cheie ale motoarelor. Prin urmare, am creat toate cele mai cheie tehnologii pe noile echipamente, fără de care nu există nimic de făcut pe piață", a subliniat el.

• Construcția celei de-a patra fabrici din lume pentru producția de pale de ventilator goale a fost aproape finalizată în Ufa. Tehnologia este autohtonă și patentată, pe care nimeni altcineva din lume nu o are. Astăzi se testează primele lame goale, care vor fi montate pe primul motor demonstrativ. Eficiență - 92%, coeficient de golire - 0,5. Această lamă este destul de competitivă.
• Compresorul de înaltă presiune este cheia oricărui motor, iar orice companie care l-a creat îl ține de 40 de ani. „Aproximativ în același mod, ne-am ținut de KVD, creat cu mulți ani în urmă, modernizându-l constant”, a menționat A. Inozemtsev. Noul HPC a fost creat împreună cu oamenii de știință de la CIAM, care lucrează la aceste profile de lame de un sfert de secol. Astăzi, HPC și generatorul de gaz sunt supuse unor teste la scară completă.
• A fost construită o fabrică în Perm, care a stăpânit tehnologia de aplicare a acoperirilor ceramice pe părțile părții fierbinți a motorului. Totul este făcut de la zero. Prețul este de aproximativ 15 milioane de euro.
• Există un echipament tehnic de producție și pregătire a producției pentru producerea de compuși intermetalici pentru a facilita LPT.
• Au fost construite mai multe laboratoare pentru dezvoltarea tehnologiilor de fabricare a produselor din materiale compozite, s-au achiziționat echipamente care fac posibilă fabricarea unei nacele de motor pentru un motor, constând în 70% din cea mai modernă fibră de sticlă.
• Pe noile echipamente și pe noile tehnologii de proiectare, producție și testare a fost construit un stand în valoare de 5 milioane de euro pentru testarea GG-ului. Din punct de vedere al echipamentelor, acest stand este cel mai dotat din lume.

Caracteristici ale dezvoltării PD-14

Potrivit lui A. Inozemtsev, proiectul PD-14 este cel mai serios pentru întreaga industrie autohtonă a motoarelor de aviație. Există mai multe caracteristici în implementarea proiectului de motor de avion PD-14. Una dintre ele este participarea practică la implementarea proiectului a tuturor institutelor și întreprinderilor de cercetare de top din industrie. Anterior, fiecare dezvoltator și o fabrică în serie, unde dezvoltatorul plănuia să plaseze producția unui motor de dezvoltare proprie, „luptau” pentru proiectul său, care a durat 10-15 ani, inclusiv cercetare și dezvoltare și dezvoltarea producției. Până în prezent, pentru implementarea proiectului PD-14, s-au unit toate întreprinderile UEC, care lucrează împreună conform planurilor și programelor convenite încă de la începutul dezvoltării – începând „de la linia centrală”. Cooperarea a fost stabilită pentru toate birourile de proiectare și întreprinderile în serie de-a lungul întregului lanț de cercetare și dezvoltare, de la proiectare până la producție, în cadrul cercetării și dezvoltării, inclusiv OAO NPO Saturn, Centrul de cercetare și producție de inginerie a turbinelor cu gaz Salyut, Ufa Motor Ufa, Complexul de motoare Perm. , etc.

O altă caracteristică a implementării proiectului PD-14 este că astăzi proiectul PD-14 concurează pentru prima dată cu principala firmă americană Pratt & Whitney. Avioanele din familia MS-21 vor fi oferite pe piața mondială a aviației cu două tipuri de motoare: fie cu PD-14 autohtone, fie cu motoare Pratt & Whitney la alegerea clientului aeronavei. Companiile de leasing sau companiile aeriene vor lua propriile decizii cu privire la tipul de motor pentru aeronava pe care o comandă. Aceasta este o practică mondială, dar pentru constructorii ruși de motoare de avioane, aceasta este o condiție foarte gravă, crede proiectantul general.

El a remarcat o altă caracteristică a proiectului PD-14 - pentru prima dată în practica internă, motorul este proiectat pentru un anumit cost de productie, întrucât este necesară intrarea pe piață nu numai cu un produs modern potrivit pentru cumpărător și operator din punct de vedere al resurselor, fiabilității, eficienta consumului de combustibil etc., dar si la un pret competitiv.

Participarea SE „Ivchenko-Progress”

A. Inozemtsev a spus că în crearea PD-14 sunt implicați și constructorii ucraineni de motoare de avioane, întreprinderea de stat Zaporojie Ivchenko-Progress. „Cazacii au cea mai mare experiență în crearea camerelor de ardere cu emisii scăzute și resurse mari. Prin urmare, împreună cu camera de ardere Perm, care este instalată pe motorul demonstrativ PD-14, până la sfârșitul verii (cazacii sunt puțin scurti). de termene), camera de ardere Zaporozhye va apărea pe al doilea ansamblu al motorului demonstrativ, va fi instalată. Dacă camera de ardere de la Zaporozhye prezintă cele mai bune performanțe și caracteristici, atunci camera de ardere Permian va fi aruncată fără milă și toate motoarele va avea camera de ardere care va arata cele mai bune rezultate testare”, a spus el.

În plus, dezvoltatorul PD-14 atrage și alte firme și companii străine la implementarea proiectului PD-14 pe bază de concurență. Astfel, se preconizează ca una dintre companiile italiene să poată participa și la organizarea producției nacelei motorului PD-14 din materiale compozite, tot pe bază de licitație. Cu toate acestea, companiile interne ONPP Tekhnologiya din Obninsk, TsNIISM din Khotkovo, cea mai mare fabrică de rachete din Reutovo și, după cum sa menționat deja, o companie italiană, și-au exprimat, de asemenea, dorința de a participa la această lucrare, a menționat proiectantul general.

PD-14 - motor turboreactor cu două circuite cu dublu arbore, fără amestecarea debitelor circuitelor exterior și interior, cu inversor și sistem eficient de suprimare a zgomotului. Un motor turbofan promițător este creat pe baza unui nou generator de gaz de înaltă performanță cu diagramă bloc„8+2” și parametrii de generare 5+.

Familia de motoare turboventilatoare promițătoare pentru BSMS este formată din motoare:
PD-14 - motor turboventilator de bază pentru aeronava MS-21-300;
PD-14A - o versiune cu accelerație a motorului turboventilator pentru aeronava MS-21-200;
PD-14M - versiunea forțată a motorului turboventilator pentru aeronava MS-21-400.

Nikolai Markin, Oleg Panteleev

Discuția despre înapoierea tehnică a industriei ruse sună ca un fundal enervant familiar și tot ceea ce iese în evidență din acest fundal, din anumite motive, nu trezește același interes exploziv ca scandalurile politice sau viețile personale ale oamenilor din media. Și astfel trec pe lângă evenimente de o amploare cu adevărat remarcabilă. Testele de zbor ale primului motor de avion complet rusesc pentru aeronave civile au început la Jukovski, lângă Moscova. Și acest motor este gata să concureze cu produsele giganților mondiali.

După cum știți, industria aviației civile ruse s-a aflat într-o situație dificilă în ultimele decenii. Nu, nu am uitat cum să facem avioane care zboară. Dar piața globală de transport aerian necesită echipamente care să îndeplinească cerințe de înaltă performanță, în special în ceea ce privește eficiența, nivelul de zgomot și respectarea mediului. Avioanele de pasageri proiectate în epoca sovietică nu îndeplineau majoritatea acestor cerințe sau, în orice caz, s-au pierdut în acești indicatori în fața concurenților de la Airbus, Boeing, Bombardier, Embraer.

Eu nu am avut al meu

Prima încercare în noua Rusia de a crea un produs competitiv a fost făcută de Compania de avioane civile Sukhoi cu Superjet 100. Creatorilor acestui avion regional li s-a reproșat adesea că au spus că o mașină poate fi numită rusă doar condiționat - sunt prea multe componentele importate în el. Luați, de exemplu, motoarele, care reprezintă aproximativ o treime din prețul unei aeronave. Superjet 100 este echipat cu SaM-146 produs în comun de compania franceză Snecma și NPO Saturn din Rusia. Cu toate acestea, partea cea mai complexă și costisitoare a unui motor turboventilator - generatorul de gaz (compresoare, cameră de ardere, turbină de înaltă presiune) - este o soluție de la un partener francez. Și doar partea „rece” - ventilatorul și turbina de joasă presiune care o rotește - au fost dezvoltate în Rybinsk la NPO Saturn.

Cu alte cuvinte, la momentul proiectării Superjetului, industria rusă nu avea aproape nimic de oferit producătorilor de avioane. Rusia nu avea propriul motor competitiv pentru o aeronavă regională. La fel ca multe alte lucruri.

Cu toate acestea, astăzi situația s-a schimbat. Noul avion de linie cu transport mediu MS-21 (nume probabil din seria Yak-242) va depinde într-o măsură mult mai mică de cooperarea cu furnizorii străini. Și deși, așa cum este obișnuit, clientul aeronavei va avea dreptul de a alege și va putea acorda preferință unei centrale electrice de fabricație străină, motoarele rusești pentru MS-21 vor fi. Sau, mai degrabă, ele există deja.

PD-14 este un motor cu un raport de bypass ultra-înalt (1:8.3). Acest lucru se observă deja de la ventilatorul impresionant cu un diametru de 1,9 m. Centrala electrică va consuma combustibil foarte economic

Gondola a fost dezvoltată de Aviadvigatel JSC - adică producătorul PD-14 însuși. Acesta întruchipează multe soluții interesante, în special designul unic al reversului

PD-14 se referă la motoarele cu turboventilator în care fluxurile din două circuite nu se amestecă. Aerul din al doilea circuit „rece” curge din duza duzei cu margini ondulate

Opțiuni de clasă mondială

Motorul PD-14 din a cincea generație a fost dezvoltat de Perm OJSC Aviadvigatel. Se bazează pe un generator de gaz unificat: un compresor în 8 trepte, o cameră de ardere cu emisii scăzute și o turbină de înaltă presiune. Acest generator de gaz va fi folosit si la alte motoare din familia PD cu tractiune mai mica sau mai mare. PD-14 oferă o tracțiune de 14 tone, iar funcționarea celui de-al doilea circuit din acesta este asigurată de un ventilator cu palete goale late și o turbină de joasă presiune. Raportul de bypass al motorului este raportul dintre debitul de aer prin circuitul exterior și debitul de aer prin circuitul interior, iar pentru motorul PD-14 este egal cu 8,3. Acesta este un indicator modern atât pentru motoarele turboventilatoare autohtone, cât și pentru cele străine. Un grad ridicat de bypass oferă o reducere semnificativă a consumului de combustibil. Potrivit declarației dezvoltatorului PD-14, reducerea consumului specific al consumului de combustibil în comparație cu analogii moderni va fi de 10-15%. Nivelul de zgomot declarat este cu 15-20 dB mai mic decât normele stabilite de standardul ICAO al 4-lea, iar nivelul de emisie de substanțe nocive NOx va fi cu 30% mai mic decât normele ICAO din 2008. Acest lucru este în conformitate cu standardele moderne de mediu.

„Străin” sub aripă

În timp ce primul model de zbor MS-21 este doar în curs de construcție, PD-14 ia în aer. Este suspendat de stâlpul laboratorului de zbor Il-76 LL în loc de unul dintre cele patru motoare standard. Testele sunt efectuate de piloți de încercare și ingineri ai celebrului Institut de Teste de Zbor (LII numit după M.M. Gromov), care face parte din United Aircraft Corporation, precum și reprezentanți ai producătorului - OJSC Aviadvigatel. Este dificil de confundat motorul experimental cu cel obișnuit Ilov, deoarece dimensiunile sale depășesc dimensiunile standardului D-30KP-2. Este suficient să spunem că doar diametrul admisiei ventilatorului este de 1,9 m.

Anatoli Dmitrievici Kulakov, deputat CEO LII-i. MM. Gromov pentru testarea centralelor electrice. După cum am reușit să învățăm din conversația noastră, înainte ca motorul să poată porni la primul zbor, specialiștii institutului au fost nevoiți să rezolve multe probleme complexe de inginerie. Prima dintre acestea a fost alegerea unui laborator zburător (LL). LII are la dispoziție mai multe LL-uri create pe baza aeronavei Il-76, dar nu toată lumea poate testa PD-14. Depinde mult de masa centralei (va rezista aripa la greutate?) Și de forța generată de PD-14. Alegerea a căzut pe IL-76 LL cu o aripă întărită, care poate găzdui o centrală cu o greutate de până la 9 tone și o tracțiune a motorului de până la 25.000 kgf. Cu toate acestea, această aeronavă a fost implicată ultima dată în testare în 1996. Apoi a fost suspendat un motor propfan D-27 unic, care a fost destinat utilizării pe aeronava ucraineană-rusă An-70. După aproape două decenii de inactivitate, a fost necesară restabilirea navigabilității Il-76 LL, pentru care a fost elaborat un program special cu participarea activă a OAO AKB im. S.V. Ilyushin. O parte semnificativă a echipamentului, inclusiv echipamentul de zbor și navigație, a fost înlocuită pe aeronava veterană și s-au primit toate concluziile necesare că LL ar putea zbura. Ce urmeaza? Suspendați motorul și începeți testarea? Nu! Nu este atât de simplu.

Motorul PD-14 este, de asemenea, unic prin faptul că, pentru prima dată în practica construcției motoarelor casnice, producătorul a dezvoltat nu numai motorul în sine, ci și nacela pentru acesta (de obicei nacela motorului este făcută pentru un anumit motor de către compania care creează aeronava). Astfel, motorul are deja un suport proiectat pentru stâlpul MS-21 și nu se potrivește aripii Il-76LL. Specialiștii LII au trebuit să proiecteze un distanțier special de putere - un adaptor între suporturile pilonului MS-21 și aripa Il-76LL.

În fotografie puteți vedea un motor rusesc promițător fără gondolă

Această fotografie arată procesul de agățare a gondolei cu motorul de pe pilonul laboratorului zburător. Un adaptor special de alimentare este utilizat pentru a conecta diferite tipuri de elemente de fixare

Unde să pui energia?

Cea mai importantă problemă de inginerie este că noul motor nu poate fi testat sub controlul sistemelor LL standard. În laborator, este necesar să se recreeze toate sistemele de control ale centralei experimentale, similare cu cele care vor fi utilizate pe MS-21, precum și să se reproducă în mod fiabil toate sarcinile sub care motorul va funcționa. În acest scop, înainte de testare, a fost necesară proiectarea și construirea în laboratorul de zbor a tuturor echipamentelor relevante.

Motorul nu numai că creează tracțiune cu reacție, ci este inima energetică a aeronavei. Cu ajutorul unui arbore și a unei cutii de viteze, arborele turbinei de înaltă presiune este conectat la ACC (cutia de antrenare a accesoriilor pentru aeronave). În KPSA, cuplul transmis acolo este „dezasamblat” de către un generator electric și pompe hidraulice. Motoarele cer acum cât mai multă putere electrică, mai ales având în vedere tendința de înlocuire a unui număr de acționări hidraulice cu cele electrice. IL-76LL are un sistem electric de preluare a puterii. Puterea preluată de la generator este realizată în încărcătoare termice electrice speciale (TEN), care sunt instalate în carenări suflate cu aer exterior în zbor.

Pe lângă cuplu, aerul comprimat este preluat din motor, care intră în sistemele aeronavei MS-21. Prelevarea de probe de aer în diferite scopuri se efectuează în mai multe puncte ale generatorului de gaz. De exemplu, după a treia treaptă a compresorului, aerul este eliminat pentru nevoile de aer condiționat din habitaclu MS-21. Laboratorul de zbor nu dispune de un sistem de purjare a aerului cu parametri de aer condiționat similari cu cei ai MS-21, deoarece purjarea aerului comprimat este puterea preluată de la motor, ceea ce înseamnă că această sarcină trebuie realizată și în timpul testelor. LL este, de asemenea, saturat cu echipamente de control și măsurare. În timpul funcționării unui motor în serie, înregistratorul parametric de bord înregistrează 30-40 de parametri ai funcționării centralei. În timpul testării, 1066 de parametri sunt prelevați dintr-un motor experimental echipat cu mai mulți senzori. Datele sunt trimise către serverul central, către consola inginerului șef din compartimentul de marfă Il-76LL, pe afișajul din cockpit, prin radio către punctul de control de la sol și direct către specialiștii din Perm, la Aviadvigatel SA.

În fundal, este vizibil panoul de control principal al motorului experimental: stând la acest panou, inginerul principal al LII controlează modurile PD-14 în timpul zborului de testare. Mai aproape de noi sunt locurile de muncă ale altor specialiști care monitorizează parametrii motorului

La locul de muncă unul dintre inginerii implicați în teste și un cabinet cu tehnologia calculatoarelor care analizează datele utilizând un software special conceput

Solo pe un singur motor

Când vine timpul să ridici LL-ul în aer, cei mai experimentați piloți de testare ai LII im. MM. Gromov. În compartimentul de marfă, scaunele de la console sunt ocupate de ingineri de testare. Piloții au la dispoziție toate sistemele obișnuite de control pentru aeronava Il-76LL și motoarele sale. Și doar motorul experimental este controlat de un inginer de testare lider de la LII. Lângă el, la consola centrală, se află un alt reprezentant al LII și un inginer de la dezvoltatorul PD-14. „Decolăm cu trei motoare conform unei tehnici speciale, astfel încât avionul să nu zboare de pe pistă din cauza forței asimetrice”, spune Alexander Krutov, pilot de testare onorat, erou al Rusiei, șeful Școlii de pilot de testare LII. - În această etapă a testelor de decolare, motorul experimental funcționează doar la gaz scăzut. În primul rând, încălzim trei motoare standard. Apoi cel de-al doilea motor, simetric cu cel experimental, este scos la ralanti și încet începem să decolăm. Aducem motorul 1 și 4 obișnuit în modul decolare. Apoi, în timpul rulării decolare, aducem fără probleme al 3-lea motor obișnuit în modul decolare. Ne despărțim pe trei, câștigăm înălțime. În acest fel, la decolare sunt evitate momentele de viraj periculoase.

Deja după urcare, inginerul principal de testare, care are la dispoziție maneta experimentală de comandă a motorului instalată pe consola principală, trece direct la teste.

Primul program de testare de inginerie PD-14 este conceput pentru doar 12 ore de zbor. La sfârșitul fiecărui zbor, informațiile primite sunt analizate de specialiștii FII, iar reprezentanții Aviadvigatel JSC examinează cu atenție componentele motorului, evaluează starea acestuia și elimină eventualele neajunsuri. Desigur, totul nu se va încheia cu prima serie de zboruri de probă. Motorul așteaptă noi teste cu sarcini mai mari, inclusiv în condiții de altitudine mare, căldură extremă și frig puternic. Dar deja acum, conform declarațiilor specialiștilor LII care participă la teste, caracteristicile motorului PD-14 corespund datelor calculate în modurile dovedite.

PD-14 este motorul de generația a cincea, combină cele mai bune tradiții interne cu noile standarde de aviație ale secolului XXI. Un turboreactor este cel mai complex dispozitiv de inginerie care necesită soluții de proiectare foarte complexe. De exemplu, o paletă a turbinei, și există aproximativ 70 dintre ele în trepte, se rotește cu o frecvență de 12 mii de rotații pe minut și asupra ei acționează o forță centrifugă egală cu 18 tone. Pentru comparație: aceasta este sarcina pe suspendarea unui autobuz londonez cu etaj.

1. Primul motor de avion creat în Rusia după prăbușirea URSS

Proiectul PD-14 este o nouă pagină în istoria motoarelor de bypass turbofan și prima dezvoltare internă în domeniul construcției de motoare civile din ultimii 29 de ani: primul zbor al Il-76LL în cadrul programului de testare PS-90A a avut loc. loc la 26 decembrie 1986.

PD-14 se bazează pe un generator de gaz unic special conceput, care include trei elemente: un compresor foarte eficient, o turbină de înaltă presiune și o cameră de ardere cu emisii reduse. Generatorul de gaz unificat PD-14 vă permite să creați motoare cu o forță de 8 până la 18 tone.

2. Proiect de bază pentru familia de motoare

Familia de motoare bazată pe PD-14 va face posibilă echiparea aproape tuturor aeronavelor rusești cu centrale electrice moderne: de la PD-7 pentru Sukhoi Superjet 100 pe distanțe scurte până la PD-18, care poate fi instalat pe pe distanță lungă Il-96. Bazat pe generatorul de gaz PD-14, este planificată dezvoltarea unui motor de elicopter PD-10V pentru a înlocui D-136 pe cel mai mare elicopter Mi-26 din lume. Același motor poate fi folosit și pe un elicopter greu ruso-chinez, a cărui dezvoltare a început deja. Pe baza generatorului de gaz PD-14 pot fi create unități de pompare cu gaz sau chiar centrale cu turbine cu gaz cu o capacitate de la 8 până la 16 MW.

3. Au fost dezvoltate 16 tehnologii noi pentru PD-14

Pentru PD-14, cu rolul principal al Institutului Central al Motoarelor de Aviație (CIAM), principalul institut de cercetare al industriei, și al Aviadvigatel Design Bureau, au fost dezvoltate 16 tehnologii critice: pale de turbină de înaltă presiune cu un singur cristal, cu o capacitate promițătoare. sistem de racire, functionabil la temperaturi ale gazului de pana la 2000 °K; o lamă de ventilator cu coardă largă din aliaj de titan, datorită căreia a fost posibilă creșterea eficienței treptei ventilatorului cu 5% față de PS-90; camera de ardere cu emisii reduse din aliaj intermetalic; structuri fonoabsorbante din materiale compozite; Acoperiri ceramice pe părți fierbinți; palete goale ale turbinei de joasă presiune etc.

4. 20 de materiale noi create pentru proiect

Cu participarea Institutului All-Rusian de Materiale de Aviație (VIAM), aproximativ 20 de materiale noi au fost dezvoltate pentru PD-14. Utilizarea materialelor compozite în proiectarea motorului și a nacelei motorului, paletele ventilatoarelor din titan cu coardă lată au redus semnificativ greutatea motorului. PD-14 câștigă datorită avantajelor incontestabile: reducerea consumului specific de combustibil cu 10-15%, reducerea costului ciclului de viață cu 15-20%; funcționarea motorului va costa cu 14-17% mai ieftin decât analogii existenți.

Dar crearea unui material este jumătate din luptă: pentru utilizarea lui într-un motor de aeronave civile, este necesară certificarea conform standardelor internaționale. În caz contrar, motorul, oricât de bun ar fi, nu va avea voie să zboare în afara Rusiei. Regulile de aici sunt foarte stricte, în ceea ce privește siguranța oamenilor. Același lucru este valabil și pentru procesul de fabricație a motoarelor: industria solicită certificarea Agenției Europene pentru Siguranța Aviației (EASA). Toate acestea vor obliga să ridice cultura producției. Dezvoltarea PD-14 în sine a avut loc conform unei noi tehnologii digitale, datorită căreia a 7-a copie a motorului a fost deja asamblată în Perm folosind tehnologia de producție în masă, în timp ce mai devreme a fost produs un lot experimental în cantități de până la 35 de exemplare. În general, proiectul PD-14 va salva peste 10.000 de locuri de muncă înalt calificate pentru Rusia.

5. Motor de avion ecologic și silentios

Optimizarea parametrilor ciclului termodinamic, camera de ardere cu emisii reduse, consumul specific scăzut de combustibil au făcut posibilă reducerea la minimum a emisiilor nocive în PD-14. Indicatorii de emisie realizati sunt sub normele stabilite cu 30-45%.

PD-14 este un motor silentios. Modelarea aerodinamică 3D a nodurilor, raportul de bypass crescut pentru tranziția la zona de joasă frecvență și utilizarea sistemelor eficiente de atenuare a zgomotului de ultimă generație au făcut posibilă reducerea semnificativă a nivelului de zgomot. Nivelurile de zgomot sunt mult peste norma organizatie internationala aviatie Civila.

6. Primul motor de avion rusesc din a 5-a generație

Progresul în construcția motoarelor de aeronave este caracterizat de mai mulți parametri, dar principalul este temperatura gazului în fața turbinei. Trecerea la fiecare nouă generație de motoare cu turboreacție, și sunt cinci în total, a fost caracterizată de o creștere a acestei temperaturi cu 100-200 de grade.

Deci, în prima generație de motoare de la sfârșitul anilor 1940, temperatura nu a depășit 877 °C, în a doua generație (anii 1950) această cifră a crescut la 977 °C, în a treia generație (anii 1960.) acest parametru a crescut la 977 °C. 1176 °C, la motoarele din generația a 4-a (1970-1980) temperatura gazului a ajuns la 1376 °C. Paletele de turbină ale motoarelor de generația a 5-a, ale căror primele mostre au apărut în Occident la mijlocul anilor 1990, funcționează la o temperatură de 1626 °C. În prezent, doar 15% dintre motoarele aflate în funcțiune în lume sunt de generația a 5-a.

7. Tehnologii PD-14 - un secret de stat

Pe lângă companiile autohtone, doar firmele din Statele Unite, Marea Britanie și Franța dețin tehnologiile pentru întregul ciclu de creare a motoarelor moderne cu turboreacție. Adică, există mai puține state care produc motoare moderne de avioane cu turboreacție decât țări care dețin arme nucleare sau care lansează sateliți în spațiu. De exemplu, mulți ani de eforturi chineze până acum nu au dus la succes în acest domeniu. Chinezii au copiat rapid avionul de luptă rusesc Su-27, dar nu au reușit să copieze motorul său AL-31F. China este încă forțată să cumpere de mult timp acesta, nu cel mai modern motor din Rusia. Prin urmare, tehnologiile de dezvoltare a motoarelor de aeronave sunt protejate ca cel mai important secret de stat.

Ofer un fragment dintr-un interviu cu Alexander Inozemtsev, proiectant general SA „Aviadvigatel”

- Astăzi, Perm Design Bureau este dezvoltatorul principal al unei familii de motoare bazate pe un generator de gaz unificat pentru aviație, energie și transport de gaze. Motorul de bază al noii familii va fi PD-14. Vă rugăm să ne spuneți mai multe despre acest proiect.

Scopul Proiectului „Motoare pentru aeronave MS-21” este de a crea un motor comercial rusesc pentru cea mai încăpătoare nișă a aviației civile (comerciale, principale) din lume - aeronave cu rază scurtă - rază medie, cu o capacitate de 130 de pasageri. ... 180 de locuri, care vor fi competitive cu motoare străine promițătoare cu un scop similar, introduse în exploatare în 2014…2016, conform specificatii tehniceși eficiență economică.

În comparație cu motoarele moderne de avioane în serie: PS-90A rusesc (Il-96, Tu-204, Il-76) și SaM146 franco-rus (SSJ-100), dezvoltarea PD-14 a făcut o descoperire calitativă în parametrii principali, inclusiv: în funcție de raportul de bypass (de 2 ori), temperatura gazului în fața turbinei (cu 100 K), raportul total de compresie în compresor (cu 20 ... 50%). Toate acestea asigură o reducere a consumului specific de combustibil cu 12...16% și respectarea cerințelor avansate de mediu pentru zgomot și emisie de substanțe nocive.

Această descoperire este asigurată de utilizarea tehnologiilor avansate de proiectare.

Partenerii noștri în scurt timp au stăpânit noi tehnologii unice pentru fabricarea pieselor și ansamblurilor noului motor:

Tehnologia de fabricare a unei pale de ventilator din titan tubular (masterizata la UMPO) permite reducerea greutatii piesei cu 30%, ceea ce ofera o reducere totala a greutatii motorului cu 8-10%. Introducerea la uzina de motoare Perm a tehnologiei de fabricare a paletelor de turbine monocristaline din aliaje de nouă generație cu un strat de protecție ceramic de a doua generație a făcut posibilă creșterea temperaturii gazului în fața turbinei la 2000 K. Tehnologie de fabricație nacela motorului și piesele motorului din materiale compozite polimerice (până la 65% din piesele nacelei motorului (în greutate) din PCM) reduce masa totala centrală cu 7 ... 8%. Pentru a asigura caracteristicile resurselor și certificarea ulterioară a motorului utilizând cea de-a 3-a strategie de management al resurselor, pentru prima dată în construcția de motoare din Rusia, s-a demarat lucrările de creare a unui banc de caracteristici mecanice ale materialelor structurale utilizate în motor.

PD-14 concurează cu produse promițătoare cu scopuri similare ale liderilor mondiali în construcția de motoare de avioane: motoarele PW1400G (aeronava MC-21) și PW1100G (aeronava A320NEO) de la Pratt & Whitney, precum și Leap-1A (aeronava A320NEO) și Leap- Motoare 1B (aeronave B737 MAX) ale consorțiului CFMI (General Electric și Snecma).

Potrivit Centrului Științific de Stat al Întreprinderii Unitare de Stat Federale a Federației Ruse „CIAM numit după P.I. Baranov”, motorul PD-14 nu este inferior concurenților săi în ceea ce privește suma parametrilor tehnici și economici. O evaluare cuprinzătoare a eficienței economice a motorului PD-14 ca parte a aeronavei MS-21, efectuată de OAO NPK Irkut, a arătat că motorul PD-14 este competitiv în comparație cu motorul PW1400G.

Trebuie subliniat faptul că toate dezvoltările de design și solutii tehnologice poate fi folosit în programe promițătoare pentru crearea de motoare cu turbine cu gaz în diverse scopuri.

Astăzi, proiectul de motor „Motoare pentru MS-21” se află în stadiul de dezvoltare a unui lucru documentatia de proiectare, conform căruia va începe producția de motoare experimentale pentru teste de banc, certificare și zbor.

Aceasta a fost precedată de câteva etape importante ale proiectului:

• Dezvoltarea bazei științifice și tehnice a proiectului, care a făcut posibilă proiectarea componentelor și sistemelor motoarelor folosind cele mai avansate realizări tehnologice și de proiectare în construcția motoarelor de aeronave;
• Dezvoltarea, dezvoltarea producției și calificarea de noi materiale și aliaje cu cele mai avansate proprietăți, fără de care este imposibil să se creeze un motor cu caracteristici competitive;
• Producerea componentelor experimentale ale motoarelor și studiul caracteristicilor acestora pe standuri speciale;
• Fabricarea și testarea generatoarelor experimentale de gaz (un generator de gaz este baza, miezul unui motor de avion);
• Fabricarea și testarea motorului demonstrator de tehnologie pe care au fost testate ideile principale ale proiectului.

Sarcinile proiectului sunt extrem de ambițioase și complexe, costul unei greșeli este extrem de mare, așa că pentru el implementare tehnică au fost implicate cele mai capabile resurse de construcție de motoare ale Rusiei. Acestea sunt OJSC Perm Motor Plant, OJSC NPO Saturn, OJSC UMPO, OJSC NPP Motor, OJSC Inkar, Federal State Unitary Enterprise NPC Gas Turbine Engineering Salyut.Sunt investite fonduri federale semnificative în reechiparea tehnologică a acestor întreprinderi.

În Proiect sunt implicate și institute specializate: Centrul de Cercetare de Stat al Federației Ruse FSUE „CIAM numit după P.I. Baranov”, FSUE „VIAM”, SA „VILS”, SA „LII numit după Gromov”, FSUE „TsAGI numit după Jukovski” , etc.

În prezent, se lucrează la emiterea documentației de proiectare, inclusiv. pentru dotarea laboratorului de zbor pentru începerea testelor de zbor, standuri de mare altitudine ale CIAM, numărul de unități experimentale fabricate, generatoare de gaz este în creștere, testele se desfășoară din ce în ce mai intens.

Problema globală rusă a lipsei producției în serie a pieselor și ansamblurilor specializate pentru construcția motoarelor de aeronave din materiale structurale polimerice este soluționată în mod constant. Ca parte a creării unei familii de motoare bazate pe un generator de gaz unificat, a fost creat un laborator industrial pentru dezvoltarea tehnologiei și fabricarea pieselor din PCM pe baza Universității Naționale de Cercetare Tehnică Perm.

Proiectele de această amploare și complexitate nu pot fi implementate fără utilizarea pe scară largă a instrumentelor avansate tehnologia Informatiei si echipamente:

• crearea și utilizarea clusterelor de calcul pentru calcule complexe;
• proiectarea tridimensională a pieselor și ansamblurilor motoarelor folosind tehnologii digitale fără hârtie;
• crearea unui motor în cooperare cu alte întreprinderi cu implementarea, pentru prima dată în practica construcției motoarelor casnice, a unei întrețineri complet funcționale distribuite teritorial proiect electronic motor;
• schimb de date de proiectare între întreprinderi - co-contractanți în sistemul Teamcenter Multisite Collaboration;
• utilizarea pe scară largă a videoconferințelor în timpul întâlnirilor organizatorice și tehnice.

- Se ia în considerare perspectiva dotării aeronavelor Tu-204SM cu motoare PD-14M? Există lucrări în această direcție, în ce stadiu se află?

Lucrările privind conectarea motorului PD-14M la aeronava Tu-204SM nu sunt în curs de desfășurare. În anumite condiții, motorul PD-14M poate fi instalat pe aeronava Tu-204SM, dar acest lucru va necesita o cantitate semnificativă de muncă pentru modernizarea aeronavei și a sistemelor sale, precum și rafinarea motorului în sine pentru a asigura integrarea acestuia pe aeronavă. . După aceea, urmează să fie efectuat un ciclu de teste de certificare a motorului și a aeronavei. Întregul domeniu de activitate enumerat mai sus va necesita costuri financiare semnificative, iar lucrările de înlocuire a motorului pe o aeronavă sunt oportune, având în vedere interesul mare al operatorilor pentru această versiune a aeronavei. Cu toate acestea, acest motor este inclus în familia de motoare PD-14 și este considerat de noi într-un plan de afaceri promițător.