ПС-90А

• История
• Модификации
• Характеристики

Турбореактивный двухконтурный малошумный двигатель.

Двигатель ПС-­90А – одно из важнейших достижений российского авиационного моторостроения 90­-х годов ХХ века.

Это унифицированный, маршевый, турбовентиляторный, двухконтурный, двухвальный двигатель со смешением потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом тяги в наружном контуре.

Уже более 25 лет ПС-­90А остается единственным в России двигателем четвертого поколения для отечественной магистральной авиации.

В конце 1982 года был объявлен конкурс на унифицированный двигатель с тягой 16 000 кгс для пассажирских самолетов нового поколения Ту-204 и Ил-96. Победу одержали пермяки: испытания Д-90А показали преимущество пермского двигателя по удельному расходу топлива и массе и обеспечили победу в конкурсе. В 1987 году двигателю было присвоено имя создателя, и он стал называться ПС-90А (ПС – Павел Соловьев).

Двигатель ПС-­90А стал пионером по использованию узлов из полимерных композиционных материалов. Применение на двигателе звукопоглощающих конструкций второго поколения позволило самолетам с ПС­-90А и его модификациями снизить уровень шума до самых современных нормативов и обеспечить им возможность летать во все аэропорты мира без ограничений.

Двигатель ПС-90А-76 создан в 2003 году для новых грузовых самолетов семейства Ил­76МД-90, а также для модернизации имеющегося авиапарка Ил-76 с целью повышения эффективности их применения и обеспечения соответствия современным нормам по эмиссии и по шуму самолета на местности.

В 2017 году специальная модификация двигателя ПС-90А-76 создана и установлена на новейший многофункциональный авиационный комплекс радиолокационного дозора и наведения А-100.

Двигатель ПС-90А1 создан в 2007 году для широкофюзеляжного транспортного самолета Ил-96-400Т. Главная особенность двигателя ПС­90А1 – увеличенная до 17 400 кгс тяга взлетного режима. Двигатель имеет малоэмиссионную камеру сгорания и звукопоглощающие конструкции второго поколения. Степень унификации с базовым двигателем ПС­90А составляет 98 %.

Двигатель ПС­90А2 создан в 2009 году для среднемагистрального пассажирского самолета Ту­204СМ и имеет глубокую модернизацию относительно ПС-90А (новая турбина высокого давления, новая система автоматического управления, новые трансмиссионные подшипники и опоры). По сравнению с базовым двигателем ПС­90А2 обладает рядом преимуществ, в числе которых уменьшение трудоемкости обслуживания, увеличение ресурса основных деталей.

Тяга на взлетном режиме: 16000 кгс

Тяга на крейсерском режиме: 3500 кгс

Удельный расход топлива: 0,595 кг/кгс·ч

Степень двухконтурности m=4,4

Температура газа ТСА макс=1640К

Высота полета: до 13100 м

Высота запуска в полете: 7 000 м

Температура воздуха у земли для запуска и работы: –47…+45°C

Высотность аэродромов: до 3500 м

Сухая масса: 2950 кг

Поставочная масса: 4300 кг

Длина двигателя: 4964 мм

Диаметр вентилятора: 1900 мм

ПС-90а – моторы, на которых летает борт №1

Авиадвигатель ПС-90А – настоящий «трудяга», серийно выпускаемый мотор с огромным суммарным налетом. При этом на сегодня в России нет никаких проблем с производством модели и нескольких ее модификаций. Эти двигатели устанавливаются на самолеты Ту-204, Ил-96 (в т. ч. транспортный вариант), Ил-76, Ту-214 и другие. Надежность ПС подтверждает факт его использования на президентском борту №1. Интересна расшифровка аббревиатуры, которая носит двоякий характер. Изначально в названии двигателя использовались первые буквы имени и фамилии конструктора Павла Соловьева (ОКБ названо в его честь). Почему-то сегодня «ПС» иногда расшифровывают так – «перспективный серийный». Как создавался двигатель и что о нем можно сказать сегодня?

Имя конструктора Павла Соловьева носит один из военных самолетов. Фото: YouTube.com

Немного истории

Ближе к концу 70-х согласно вышедшему Постановлению Совмина СССР советские конструкторские бюро стали разрабатывать новый среднемагистральный авиалайнер. Тогда уже были в эксплуатации будущий флагман авиации Ту-154 и хорошо себя зарекомендовавший Ту-134. Предполагалось, что на смену первого и придет разрабатываемый Ту-204. Существовало множество проектов, даже рассматривалась идея винтовентиляторного мотора. Но в итоге решено было остановиться на предложении конструкторского бюро им. П. А. Соловьева. Стоит отметить: мотор изначально был предназначен для конкретного летательного аппарата – Ту-204. На первых этапах планировалось установить 3 двигателя: причем велись споры об их компоновке. Был вариант размещения двух силовых установок под крыльями и одной – у хвостового оперения, как, например, у DC-10-30.

Непривычная для советского и российского авиапрома компоновка двигателей на Biman DC-10-30. Фото: YouTube.com

В конечном итоге остановились на двухдвигательной версии. К такому решению «приложил свою руку» новый министр Силаев, считающий, что советский самолет должен соответствовать уже летающими за рубежом представителям сегмента средне- и дальнемагистральных лайнерам типа «Боинг-767» и «Аэрбас-300». Разрабатываемый двигатель тогда имел название Д-90А.

Параллельно с ОКБ Соловьева бюро под руководством Н. Д. Кузнецова тоже вело разработку своего мотора – НК-56, имевшего тягу в 18 тыс. кгс. Его планировалось устанавливать как раз на тяжелые пассажирские и транспортные лайнеры. Но по ряду причин (многие уверены: здесь не обошлось без «подковерных» интриг) в 1983 году проект закрыли.

Предпочтение отдали Д-90А, хотя он обладал меньшей (16 тыс. кгс) тягой. Плюс, потребовалась переделка самолета, который пришлось укоротить. В итоге лайнер получил в названии дополнительный индекс – Ил-96-300, а мотор стал называться Д-90АН. Самолет Ту-204 с этим двигателем впервые взлетел в 1988-м. Годом раньше название мотора переделали в ПС-90А. Его производство поручили предприятию «Пермский моторный завод», где двигатель выпускается серийно с 1989 года. Сертификация была произведена в 1992-м, такую же процедуру прошел Ту-204. Мотор в то время соответствовал всем стандартам ICAO по вредным выбросам и шуму.

Ту-204-100В ждет пассажиров. Фото: YouTube.com

Первичная эксплуатация ПС-90А пришлась на непростые для страны 90-е. Например, вплоть до 2001 года не произвели ни одной силовой установки. Но деятельность по его модернизации не прекращалась. Итогом стало появление множества вариантов мотора. Какие-то из них пошли в серию, другие остались на бумаге.

ПС-90А в разрезе. Фото: YouTube.com

Модификации

Базовый вариант обладает тягой 16 тыс. кгс, расход горючего составляет 0,595 кГ/кгс*ч. Данный агрегат используется на самолетах Ту-204, Ту-214, Ил-96-300 и Ил-96-300ПУ (президентский). Иные версии:

• ✅ ПС-90А1 официально принят в эксплуатацию в 2007 году, соответствует всем стандартам ИКАО, обладает повышенной тягой до 17400 кгс, устанавливается на «транспортник» Ил-96-400Т
• ✅ более экономичный (разница 18-19 %) и менее шумный ПС-90А-76 заменил использовавшийся ранее Д-30КП на лайнере Ил-76
• ✅ ПС-90АЕ, ПС-90АЕ1 и ПС-90АЕ-76, сертифицированные в 2011 году, отличаются более широким эксплуатационным температурным диапазоном (до -30 С°)

О следующей версии ПС, в разработке которой принимали участие несколько стран, стоит рассказать отдельно.

ПС-90А2

Изначально создавался совместно с Pratt & Whitney (США), часть компонентов поставляли предприятия Швейцарии, Швеции, ФРГ и Франции. В итоге удалось увеличить КПД турбины на 3%, расход горючего соответственно снизился, а срок службы лопаток вырос до 10 тыс. часов. Система управления силовой установкой получила новую современную элементную базу. Газы перед турбиной разогреваются до 1546 С°, а тяга увеличилась до 18 тыс. кгс.

ПС-90А2 соответствует жестким стандартам не только по уровню шума и выбросам. Мотор удовлетворяет требованиям ETOPS 180, разработанными для двухдвигательных лайнеров. Это значит, что при поломке одного из агрегатов самолет продержится в воздухе не менее 3-х ч. Трудоемкость ТО мотора снизилась в 2 раза, а значит и затраты на обслуживание стали меньше на 38 %. Новый агрегат поставили на ТУ-204СМ. Договорились с Ираном на поставки самолета. Но увы! Участие американцев в создании авиамотора затруднило выполнение контракта. Они посчитали, что ПС-90А2 имеет двойное назначение и наложили (через международные организации) запрет на экспорт лайнеров в Сирию и Иран.

Взаимодействие с Pratt & Whitney прекратилось в 2011-м, права на технологии, а также контрольный пакет акций были переданы и проданы российской Объединенной двигателестроительной корпорации.

Положение создалось крайне неприятное и выход был найден оригинальный – в РФ приступили к созданию ПС-90А3. По основным характеристикам этот двигатель идентичен предшественнику, но отличается от него установкой вентилятора от ПС-90А. Узел нужен для локализации разрушений при поломке верхней части турбинной лопатки. Это дало возможность сертифицировать ПС-90А3 по нормам годности РФ (НЛГС-3), а не жестким требованиям международных правил АП-33. Т. е. ПС-90А3 может устанавливаться вместо ПС-90А2, если эксплуатанты посчитают замену нужной. Понятно, что поставили модифицированные моторы и самолеты пошли на экспорт.

На Ил-76 возможна установка двигателя ПС-90А3у-76 для замены ПС-90А-76. Фото: YouTube.com

ПС-90А на президентском борту

В «горбачевские», а потом и «ельцинские» времена в период расцвета дружбы между СССР (РФ) и США многим чиновникам приходило в голову мысль купить для президента «Боинг». Но все же решение принято не было. Широкофюзеляжный Ил-96-300 оказался достаточно удачным лайнером. К тому же Boeing стоил немалых денег, а экономические трудности 90-х общеизвестны. Борт №1 имеет взлетную массу 250 т, максимальная скорость превышает 900 км/ч, а дальность полета для серийных образцов составляет 9 тыс. км. Какая она у президентского лайнера, доподлинно неизвестно.

Борт №1 выруливает на взлетную полосу. Фото: YouTube.com

Все компоненты самолета произведены в России, включая двигатель ПС-90А. Да, по экономичности он уступает продукции «Роллс-Ройс» или Pratt & Whitney, но по надежности – вряд ли. Моторы для «Борта №1» собирали особо тщательно. Известно, что вариант для президентского лайнера стоит в разы дороже обычного ПС-90А.

Что дальше?

В перспективе готовится замена «старого доброго» ПС-90А и его модификаций. Произойдет это не скоро, однако на подходе новая разработка – ПД-35. Его тяга – 35 тыс. кг, обслуживание стоит на порядок меньше самой дешевой версии ПС-90А, а расход топлива ниже на 12-15 %. Если ПД-35 оснастить Ил-96-400М, получится серьезный конкурент «Боингам» и «Аэрбасам». А пока на большинстве пассажирских и транспортных самолетов трудится «классический» ПС.

Объединенная двигателестроительная корпорация — Двигатель ПС-90А

• Компания
  • О компании
• ОДК Интерпартс
• Новости

ОАО «Девелопмент «Авиадвигатель»

Серийное производство ОАО «Пермский моторный завод»

Унифицированный базовый ТРДД двухконтурный двухвальный со смешением потоков внешнего и внутреннего контура, реверсом во внешнем контуре и системой шумоподавления.

Использование:

• Самолет Ил-96-300ПУ Президента Российской Федерации;
• дальнемагистральных широкофюзеляжных гражданских самолета Ил-96-300;
• Среднемагистральные гражданские и грузовые самолеты Ту-204-100, Ту-204-300, Ту-204С, Ту-214 и их модификации.

Аттестован в 1992 г. В эксплуатации с 1993 г. Двигатель эксплуатируется по техническому состоянию и не имеет ограничений по межремонтному и общеэксплуатационному (назначенному) ресурсу. Соответствует нормам выбросов, установленным Международной организацией гражданской авиации (ИКАО) в 2008 году, и обеспечивает соответствие нормам ИКАО (глава 4) по шуму.

Двигатель ПС-90А1

Модификация ПС-90А

Серийное производство

ОАО «Пермский моторный завод»

Применение: дальнемагистральный широкофюзеляжный грузовой самолет Ил-96-400Т.

Сертифицирован в 2007 г. В эксплуатации с 2007 г. Уровень унификации с базовыми двигателями ПС-90А 98%. Соответствует нормам ИКАО по излучению 2008 года, обеспечивает соответствие нормам ИКАО (глава 4) по шуму.

Двигатель ПС-90А2

Модификация ПС-90А

Серийное производство

ОАО «Пермский моторный завод»

Применение:

• Среднемагистральные гражданские и грузовые самолеты Ту-204СМ, Ту-204-100, Ту-204-300, Ту-204, Ту-214 и их модификации.

Разработан ОАО «Авиадвигатель» совместно с Pratt & Whitney (США).
Сертифицирован в 2009 году по АР-33. Соответствует нормам выбросов ИКАО 2008 года. Самолеты с двигателями ПС-90А2 соответствуют нормам ИКАО 2006 г. по шуму (глава 4).

По сравнению с базовыми двигателями:

• безопасность повышена в 1,5-2 раза;
• значительное снижение стоимости жизненного цикла;
• снижение сложности обслуживания в 2 раза.

Двигатель ПС-90А-76

Модификация ПС-90А

Серийное производство

ОАО «Пермский моторный завод»

ЕГЭ:

• Модернизация существующего парка самолетов Ил-76МД/ТД;
• Военно-транспортные самолеты Ил-76МД-90, Ил-76МФ;
• Коммерческие грузовые самолеты Ил-76ТД-90, Ил-76ТФ.

Сертифицирован в 2003 г. Применяется с 2003 г. Соответствует нормам эмиссии ИКАО 2008 г. и обеспечивает соответствие самолетов нормам ИКАО (глава 4) по шуму.

Имеет ряд преимуществ по сравнению с двигателем Д-30КП, таких как:

• Снижает эксплуатационные расходы в 1,7 раза;
• Повышает надежность силовой установки в 1,5 — 2 раза;
• Снижает расход топлива на 13–17 %.

Основные характеристики двигателя

14 тонна-тяга (30 860 фунтов) коммерческий ТРДД ПД-14. Дизайнерский дом обещает сертифицировать самую мощную версию нового семейства в течение шести лет после получения разрешения.

ПД-14М и более крупный ПД-16 с тягой 15,6 и 17,5 т соответственно отличаются от базового двигателя тем, что имеют большее количество ступеней компрессора низкого давления и турбины (КНД и ТНД). «Авиадвигатель» разработал двигатели для еще не запущенного 230-местного удлиненного варианта МС-21 — МС-21-400 — и его дальнемагистрального (LR) варианта.

Двигатели потенциально позволят осуществить программы модернизации узкофюзеляжных Туполев Ту-204/214, широкофюзеляжных Ил-96-300 и грузовых самолетов Ил-76М-90А, которые в настоящее время оснащены двигателем ПС-90А предыдущего поколения, который развивает 16 -тонн тяги.

Для дальнейшего повышения производительности конструкторское бюро рассматривает вариант с турбовентиляторным двигателем с редуктором (GTF), получивший название PD-18R. За счет введения редуктора между компрессором и турбиной «Авиадвигатель» надеется добиться увеличения максимальной тяги на 33% и улучшения удельного расхода топлива на 4% при сохранении оригинального газогенератора ПД-14.