ПС-90А — Википедия

ПС-90А — советский/российский турбовентиляторный двигатель, разработан КБ «Авиадвигатель» в 1980-х годах; последняя разработка авиаконструктора П. А. Соловьёва, в честь которого и назван: ПС — Павел Соловьёв.

Производится на АО «ОДК-Пермские моторы».
Устанавливается на пассажирские самолёты семейства Ил-96 (Ил-96-300 и Ил-96-400), Ту-204 (Ту-204-100, Ту-204-300, Ту-214), и семейство грузовых самолётов Ил-76 (Ил-76МД-90А, Ил-76ТД-90, А-50ЭИ, Ил-76МФ).

Максимальная тяга — 16 000 кгс; по схеме является двухконтурным турбореактивным двигателем со смешением потоков (внутреннего и наружного контуров).

Содержание

  • 1 История разработки
  • 2 Технические характеристики
  • 3 Модификации
    • 3.1 ПС-90А
    • 3.2 ПС-90А-76
    • 3.3 ПС-90А1
    • 3.4 ПС-90А2
    • 3.5 ПС-90А3
  • 4 См. также
  • 5 Примечания
    • 5.1 Комментарии
    • 5.2 Источники
  • 6 Ссылки

История разработкиПравить

В конце 1982 года был объявлен конкурс на унифицированный двигатель для пассажирских самолётов нового поколения Ту-204 и Ил-96, удовлетворяющий актуальным мировым требованиям по экономичности, шумности, безопасности и экологическим характеристикам.
Основными конкурентами в конкурсе были двигатели НК-64 ОКБ Кузнецова и Д-90А ОКБ Соловьёва, где последний показал преимущество по удельному расходу топлива, массе, степени двухконтурности и себестоимости производства[1]. Кроме того, КБ Соловьёва имело возможность быстро запустить свой двигатель в серию. При разработке нового двигателя его проектная тяга была поднята с 13 500 (Д-90) до 16 000 кгс (Д-90А), за счёт более напряжённых термодинамических характеристик, благодаря чему исходный трёхдвигательный проект Ту-204 стал двухдвигательным.

Д-90А (с 1987 — ПС-90А) продемонстрировал превосходство над двигателями, разработанными в 1960-х — 1970-х и должен был составить конкуренцию аналогичным двигателям, производимым вне России[2][3].
Новый двигатель впервые поднял в воздух самолёт Ил-96 в 1988 году и Ту-204 в 1989 году.
Сертифицирован в 1992 году и с тех пор находится в производстве и эксплуатации[4].

В 1990-х годах при акционировании АО «Пермские моторы» комиссия Госкомимущества РФ под руководством П. Мостового приняла решение о нецелесообразности финансирования проекта ПС-90. В 1995 году были проведены межведомственные испытания и сдача в эксплуатацию первого агрегата ГПА-12Р «Урал» с ГТУ-12П (на базе авиационного двигателя ПС-90) на КС «Ординская»[5], ООО «Газпром трансгаз Чайковский». С 1996 по 2001 не было поставлено ни одного нового двигателя. Однако возобновившиеся в 2000-х годах заказы со стороны эксплуатантов, включая нефтегазовую отрасль, удержали проект на плаву[6].

Двигатель эксплуатируется по техническому состоянию в пределах назначенных ресурсов (циклов) основных деталей. Максимальная наработка без снятия с крыла составляет 12 198 часов (заводской номер 3949043102040), что в два раза превышает межремонтный интервал двигателей предыдущего поколения, а лидерный двигатель наработал 35 503 ч (заводской номер 3949042001017)[7].

ПС-90А имеет сертификат о соответствии нормам ИКАО 2008 года по эмиссии[8] и обеспечивает всем самолётам, на которые устанавливается, соответствие нормам ИКАО на шум самолётов, в том числе и последним — по главе 4[8].

Технические характеристикиПравить

Технические характеристики двигателей ПС-90А(Е) ПС-90А(Е)1 ПС-90А(Е)-76 ПС-90А2 ПС-90А3[9]
Тяга на чрезвычайном режиме, кгс 17500 16000 17500
Тяга на взлётном режиме, кгс 16000 17400 14500 16000
Тяга на крейсерском режиме (H = 11 км, M = 0,8), кгс 3500
Уд. расх. топлива на крейс. режиме (H = 11 км, M = 0,8), кг/(кгс·ч) 0,595 0,604 0,595 0,6
Степень повышения давления в компрессоре 35,5 38 29 33,5
Степень двухконтурности 4,5
Макс. расход воздуха, кг/с 504
Макс. температура перед турбиной, К 1640 1840
Длина, мм 4964
Диаметр вентилятора, мм 1900
Сухая масса, кг 2950 2950 2950 3000
Поставочная масса, кг 4160 4250 4160 4230
Высота полёта, м 13100 13000
Высотность аэродромов, м до 3500
Температура воздуха у земли для запуска и работы, °С −47…+45
Ресурс до съёма с крыла, циклов 1255 643 2601 (11 тыс. часов)

Существует несколько модификаций двигателя: базовая ПС-90А, а также ПС-90А-76, ПС-90А-1 и ПС-90А-2. Осваивается производство модифицированного ПС-90А-3.

ПС-90АПравить

 

Двигатель ПС-90А для самолёта Ил-96

Двигатель ПС-90А — базовая версия, устанавливаемая на Ил-96-300, Ил-96-400, и Ту-204, Ту-214. Максимальная тяга — 16 000 кгс. Этот двигатель впервые позволил российским самолётам быть конкурентоспособными по топливной эффективности[3]. Разработка началась в 1979 году, стендовые испытания — в 1983, лётные испытания на крыле Ил-76 — в 1987, первый полёт Ил-96-300, оснащённого четырьмя предсерийными образцами этого двигателя, состоялся в 1988 году, а сертификат получен в 1992.

ПС-90А-76Править

 

Двигатели ПС-90А-76 на самолёте Ил-76

Модификация базовой версии ПС-90А. Разработан специально для замены устаревших Д-30КП на самолётах Ил-76. Этот чрезвычайно удачный транспортный самолёт столкнулся в 1990-х годах с жёсткими международными требованиями по экологичности и шуму. ПС-90А-76 позволил устранить эти недостатки. Возможна конвертация в эту модификацию из ранее выпущенных двигателей базовой модификации ПС-90А, что позволяет заметно снизить стоимость. Максимальная тяга — 14 500 кгс. Двигатель сертифицирован и стал эксплуатироваться в 2003 году[10].

ПС-90А1Править

Модификация базовой версии ПС-90А. Увеличена тяга двигателя на максимальном режиме до 17 400 кгс. Кроме этого, двигатель оснащён малоэмиссионной камерой сгорания и новыми звукопоглощающими конструкциями 2-го поколения. Предназначен для эксплуатации на транспортном самолёте Ил-96-400Т и на пассажирском Ил-96-400М.
В последние дни 2007 года ОАО «Авиадвигатель» получило официальный документ, подтверждающий сертификацию авиационного двигателя ПС-90А1 — дополнение № 29 к сертификату типа двигателя ПС-90А.

ПС-90А2Править

Модификация ПС-90А. Внедрение лопаток нового сплава ЖС-32 вместо ЖС-26 в ПС-90А, перфорация кромок лопаток турбины высокого давления, около 200 шт. на лопатку, а также керамическое напыление на основе ZrО2, позволило увеличить максимальную температуру газов перед турбиной на 200 K, то есть температура составляет около 1821—1840 K. Керамическое напыление присутствует и в камере сгорания.

Унифицированный двигатель ПС-90А2 предназначен для самолётов типа Ил-96, Ту-204/Ту-214.

По сравнению с базовым ПС-90А двигатель ПС-90А2 обладает рядом преимуществ, в числе которых:

  • повышение надёжности в 1,5—2 раза
  • снижение стоимости жизненного цикла на 37 %
  • уменьшение трудоёмкости обслуживания в эксплуатации в 2 раза
  • возможность форсирования по тяге до 18 000 кгс
  • полная взаимозаменяемость с двигателем ПС-90А
  • сохранение массо-габаритных характеристик
  • стабильность параметров в процессе эксплуатации
  • соответствие нормам ИКАО 2006 года по шуму (самолётов Ту-204, Ил-96-300) и нормам ИКАО 2008 года по эмиссии
  • разрешение на полёты ETOPS 180 двухдвигательных самолётов
  • локализация разрушений при обрыве рабочей лопатки вентилятора под корень
  • повышение пожаробезопасности в связи с заменой части гидравлических агрегатов на пневматические
  • возможность замены рабочих и спрямляющих лопаток вентилятора в эксплуатации
  • сертификация по АП-33 (соответствуют Нормам лётной годности США FAR 33)

Некоторые российские узлы, агрегаты и детали заменены на импортные аналоги. В ПС-90А2 использовались технологии двойного назначения, полученные в результате совместной работы с Pratt & Whitney, в результате чего на экспорт двигателя были наложены ограничения Госдепартаментом США. В частности, был сорван контракт на поставку новых самолётов Ту-204СМ в Иран.
В начале 2014 года интеллектуальные права на двигатель были выкуплены у американской компании, но самолёты Ту-204СМ так и не были поставлены в Иран.

Разработка двигателя началась в середине 1990-х, из-за перебоев с финансированием сертификат выдан в январе 2010 года[11]

ПС-90А3Править

Модификация сертифицированного в 2009 году двигателя ПС-90А2. Главной причиной создания этой модификации послужила невозможность экспорта ПС-90А2 из-за запрета, наложенного Госдепартаментом США.

Сертификат типа выдан в январе 2011 года[12]

  •  Медиафайлы на Викискладе
  • ПД-14

КомментарииПравить

ИсточникиПравить

  1. ↑ Авиационные двигатели Павла Соловьёва // ОДК «Авиадвигатель».  — 2017. Архивировано 11 января 2019 года.
  2. ↑ Свищев, Г.П. (1994), Авиация: Энциклопедия, Москва: Большая Российская энциклопедия 
  3. 1 2 Александр Бакланов. Лоббируя западных производителей. Что стоит за тезисом о неэффективности российских авиационных двигателей. ВПК № 37 (104), 5 октября 2005 года. (неопр.). Дата обращения: 20 декабря 2010. Архивировано 12 ноября 2015 года.
  4. А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий. Газотурбинные двигатели. — Пермь, 2006.
  5. Ольга Осипова. Ординский старт десяти миллионам. — С. 24—29. Архивировано 13 апреля 2021 года.
  6. Национальный аэрокосмический журнал. ВЗЛЁТ. Специальный выпуск. — 2014.
  7. ↑ реестр двигателей ПС-90 (неопр.). Дата обращения: 2 сентября 2011. Архивировано 5 октября 2011 года.
  8. 1 2 ПС-90А//ОАО «Авиадвигатель» (неопр.). Дата обращения: 30 ноября 2015. Архивировано 6 октября 2015 года.
  9. ↑ Сайт ОДК Пермские моторы, Авиационный двигатель ПС-90А3 (неопр.). Дата обращения: 1 августа 2020. Архивировано 10 августа 2020 года.
  10. ↑ «UEC-Aviadvigatel». PS-90А-76 Aero Engine (неопр.). Дата обращения: 14 ноября 2020. Архивировано 9 сентября 2017 года.
  11. ↑ Двигатель ПС-90А2 получил сертификат типа На ПМЗ освоено серийное производство Архивная копия от 16 января 2010 на Wayback Machine // Новости Aviation EXplorer
  12. ↑ Двигатель ПС-90А3 к полётам готов Архивная копия от 20 июля 2011 на Wayback Machine // ВПК.name
  • ПС-90А Архивная копия от 6 октября 2015 на Wayback Machine на сайте ОАО «Авиадвигатель»
  • ПС-90А Архивная копия от 15 января 2008 на Wayback Machine на airwar. ru

ПД-14 будущее отечественного авиадвигателестроения . Взлёт, 2014 спецвыпуск

Главной перспективной программой в области отечественного гражданского авиамоторостроения в настоящее время является создание ТРДД нового поколения ПД-14 тягой 12 500-15 600 кгс – первого в семействе перспективных двигателей в классе тяги 9-18 тс, разрабатываемого ОАО «Авиадвигатель» в широкой кооперации с другими Предприятиями Объединенной двигателестроительной корпорации и ведущими научно-исследовательскими институтами России. Опытные образцы ПД-14 уже проходят испытания на стендах разработчика, а в 2017 г., как ожидается, должен состояться первый полет перспективного ближне-среднемагистрального пассажирского самолета МС-21, оснащенного силовой установкой из двух ПД-14.

Практически с того момента, когда ПС-90А впервые поднялся в воздух, в КБ «Авиадвигатель» началась целенаправленная работа по созданию двигателя следующего поколения. Совместно с ЦИАМ пермские специалисты начали поиск новых конструктивных решений – сначала на бумаге, а потом и в металле. Например, только по компрессору высокого давления (КВД) были созданы и прошли стендовые испытания экспериментальные ступени К-6В, К-7, K-II, Д-66М2, CI79-1, Д-70А1. Аналогичная работа шла и по другим узлам и агрегатам двигателя. В интересах создания малоэмиссионной (коэффициент сгорания топлива 0.995) камеры сгорания (КС) были проведены исследования многомодульной схемы подачи топлива с двухрядным расположением форсунок и новой двухслойной схемы охлаждения (обе эти разработки впоследствии были защищены патентами РФ). На стенде ЦИАМ проводились испытания изготовленной и Перми одноступенчатой высокоперепадной турбины. Велись работы по шевронным соплам разных типов, по решетчатым и створчатым реверсивным устройствам.



Параллельно с поисками новых конструктивных решений отрабатывались и новые технологии. Была разработана и опробована «в деле» методика изготовления моноколес компрессора методом фрезерования, отработана технология изготовления широкохордных облегченных (пустотелых) лопаток вентилятора сваркой давлением и сверхпластической формовкой, деталей камеры сгорания и турбины из жаростойкого сплава на основе интерметаллидов и многое другое. Новые технологии внедрялись не только в опытное и серийное производство в Перми, но и на предприятиях-смежниках.

В 2002 г. в Федеральной целевой программе «Развитие гражданской авиационной техники России» появился пункт о разработке на конкурсной основе нового ближне-среднемагистрального самолета (БСМС) на 140 пассажиров. Одновременно задавалась, тоже на конкурсной основе, разработка двигателя для этого самолета.

В том же году Росавиакосмос и Министерство транспорта России утвердили «Техническое задание на конкурсную разработку технического предложения по созданию турбореактивного двухконтурного двигателя нового поколения для ближне-среднемагистрального самолета». Сам конкурс на новый ТРДД объявили в середине 2003 г.

Участие в конкурсе приняли два проекта – ПС-12 (такое обозначение к тому времени получила разработка пермских конструкторов) и АИ-436Т12 – модернизация серийно производимого на заводе «Мотор Сич» Д-436, которую планировалось вести в широкой российско-украинской кооперации.

В соответствии с заданными требованиями. проект ПС-12 имел следующие параметры:

Тяга на взлетном режиме (Н=0; М=0), кге… 11800

Тяга на максимальном режиме (Н=0; М=0), кге 13 500

Приведенный расход воздуха через вентилятор на крейсерском режиме, кг/с 540,4

Степень двухконтурности на крейсерском режиме 8,38

Степень повышения давления в компрессоре на режиме набора высоты 40,8

Тяга на крейсерском режиме (Н=11 км; М=0.8; MCA), кге 2570

Удельный расход топ. шеи на крейсерском режиме, кг/кге • ч … .0,550

Диаметр вентилятора, мм 1870

Сухая масса двигателя, кг 2350

Заложенные в конструкцию инженерные решения предусматривали высокий уровень надежности. Так. наработка на выключение двигателя в полете должна была быть не ниже 200 тыс. ч, а наработка на отказ, требующий «цехового» ремонта, оценивалась в 12. 5 тыс. ч. Планировалось, что двигатель будет соответствовать требованиям ETOPS-I80 (трехчасовой полет двухдвигательного самолета при отказе одного двигателя и работе второго на повышенной мощности). Вероятность вылета воздушного судна по готовности двигателя оценивалась не ниже 99.95%, а допустимое время задержки вылета ВС по причине неисправности двигателя не превышало 15 минут.

Соответствовали международному уровню и ресурсные показатели. «Холодная» часть двигателя должна была без проблем отработать 40 тыс. циклов «взлет-посадка» (100 тыс. летных часов), для «горячей» части этот показатель составлял 20 тыс. полетных циклов.

В части экологических показателей двигатель проектировался «с запасом». Уровень эмиссии по NOx был на 20-30% ниже, чем требования ICAO. которые планировалось ввести с 2008 г. Расчетный уровень шума на местности был на 15 dB меньше, чем требования Главы 4 стандарта ICAO.


Компоновочная схема проектировавшегося двигателя ПС-12 – предшественника нынешнего ПД-14


Конкурента ПС-12 – запорожский АИ-436Т12 – предполагалось создать на основе Д-436ТЗ, самой совершенной на тот момент версии Д-436. Трехвальный двигатель с новым вентилятором, имеющим широкохордные лопатки, должен был иметь степень двухконтурности 10,35, тягу на взлетном режиме 12 тс, удельный расход топлива на крейсерском режиме 0,555 кг/кге *ч, диаметр вентилятора 2070 мм и сухую массу 2230 кг.

В производстве АИ-436Т12 предполагалось использовать мощности «Мотор Сич», а также Уфимского моторостроительного производственного объединения (УМПО) и ММПП «Салют». Предприятия-партнеры подписали соглашение о совместном выпуске нового двигателя, причем сборка его должна была вестись как в России, так и на Украине.

Основную ставку создатели проекта АИ-436Т12 делали на малое время разработки. В случае победы в конкурсе они обещали, что первый двигатель будет изготовлен в течение года. Однако время не было критичным для программы – на разработку самого самолета («носителя») отводилось десять лет. В то же время. ПС-12 по ряду важных показателей превосходил конкурента. Сказывался научно-технический задел, который к тому времени был уже наработан в Перми. Поэтому неудивительно, что победу в конкурсе одержали пермяки.

В то время предполагалось, что ПС-12 будет использоваться на двух самолетах – помимо БСМС, его предлагалось устанавливать и на перспективный транспортный МТА (Multirole Transport Aircraft), который планировалось разработать в рамках совместной российско-индийской программы на базе проекта Ил-214.

Однако в Перми на будущее нового двигателя смотрели шире. На базе его газогенератора предполагалось создать целую гамму двигателей в широком диапазоне тяг. На «нижней ступеньке» размерного ряда находился ПС-7 с тягой 7 тс, который планировалось использовать на проектировавшемся «бизнес-джете» Ту-414. Следующим в линейке был ПС-9 – его можно было устанавливать на ближнемагистральные Ту-334. а также на самолет-амфибию Бе-200. Далее шел ПС-14 с тягой 14,5 тс, предназначенный для среднемагистральных самолетов, а также ремоторизации транспортного Ил-76 и его версий.

Наконец, на вершине модельного ряда находился ПС-18Р. Буква «Р» в названии двигателя указывала, что его вентилятор приводится через редуктор. В то время планировалось реализовать несколько проектов по серьезной модернизации магистральных лайнеров Ту-204 и Ил-96. Новый 18-тонный редукторный двигатель с вентилятором диаметром 2300 мм и крейсерским удельным расходом топлива 0,52 кг/кге *ч предназначался именно для них. «По умолчанию» предполагалось, что ПС-18Р, тягу которого в перспективе можно было довести до 20 тс и более, может составить конкуренцию запорожскому Д-18Т в программах модернизации тяжелого транспортного самолета Ан-124 «Руслан».

Однако первым, и потому главным ориентиром для пермяков был БСМС. получивший новое обозначение МС-21 – «Магистральный Самолет XXI века». А этот проект к тому времени уже несколько трансформировался. Так, если первоначально вместимость его базовой версии составляла 140 человек, то позднее она был увеличена до полутора сотен пассажиров. Еще позже вместо «укороченного» по длине фюзеляжа МС-21 -200 первоочередным в программе стал МС-21-300 на 180 мест. Разработчик самолета, корпорация «Иркут», объяснял это тем, что подавляющее большинство потенциальных эксплуатантов интересует самолет именно такой размерности.



Это вынудило «Авиадвигатель» изменить облик базового двигателя семейства – его тяга выросла до 14 тс. Основой новой версии двигателя послужил новый газогенератор. Разумеется, доработки остальных компонентов и агрегатов были неизбежны. В частности, были внесены изменения в состав компрессора низкого давления (КНД) – увеличилось количество подпорных ступеней. «Вырос» и вентилятор – его диаметр стал равен 1900 мм. Новый «четырнадцатитонник» первоначально имел обозначение ПС-14. но после того, как пермские моторостроительные предприятия были интегрированы в Объединенную двигателестроительную корпорацию (ОДК), произошел «ребрендинг» программы, и двигатель стал именоваться ПД-14 («Перспективный двигатель с тягой 14 тонн»).

Одновременно с изменением размерности базового двигателя семейства изменились и принципы построения этого семейства. Помимо ПД-14. предназначенного для МС-21-300, в него вошли ПД-14А (тяга 12,5 тс) для МС-21-200 и ПД-14М (15,6 тс) для планируемого 212-местного МС-21-400 и российско-индийского перспективного транспортного МТА. При этом версия ПД- I4A полностью идентична базовой конфигурации, отличаясь только регулировками САУ. А ПД-14М уже имеет конструктивные особенности: его КНД получил дополнительную ступень, изменилась и ТНД.

Несколько особняком в семействе стоит ПД-10, имеющий тягу 10 900 кге. Он предназначался для установки на дальнейшее развитие Sukhoi SuperJct 100 – самолет SSJ-100NG. Это позволяло увеличить размерность российского «регионала», а также расширить диапазоны базирования по температуре и высотности аэродрома. Немаловажным было и желание получить для программы SSJ полностью отечественный двигатель – в качестве альтернативы использующемуся сейчас российско- французскому SaM146. Конструктивно ПД-10 отличался от базового двигателя довольно заметно. При сохранении базового газогенератора диаметр вентилятора уменьшен до 1670 мм. КНД лишился сразу двух ступеней, став одноступенчатым, а турбина низкого давления «потеряла» одно рабочее колесо (осталось пять ступеней).

Сегодня, в связи с решениями отложить на будущее работы по проектам SSJ- 100NG и «удлиненному» МС-21-400, главными приоритетами пермских моторостроителей стало создание базовой версии ПД-14 тягой 14 000 кге.


Основные технические решения, реализуемые в конструкции перспективного двигателя ПД-14


8-ступенчатый компрессор высокого давления со степенью повышения давления 17 и блисками из титанового сплава на 1, 2, 5-й ступенях и дисками 6, 7, 8-й ступеней из никелевого гранульного сплава нового поколения

Малоэмиссионная кольцевая камера сгорания с деталями зоны горения из жаростойкого интерметаллидного сплава, керамическим теплозащитным покрытием второго поколения и форсунками с пневмораспылом

6-ступенчатая турбина низкого давления с полыми рабочими и сопловыми лопатками всех ступеней и активным управлением зазорами.

Двухступенчатая турбина высокого давления с высокоэффективной системой охлаждения, рабочими и сопловыми лопатками из монокристаллических сплавов нового поколения, керамическим теплозащитным покрытием второго поколения, дисками из никелевого сплава нового поколения и активным управлением зазорами.

Трехступенчатый компрессор низкого давления.

Вентилятор с 18 широкохордными полыми титановыми лопатками, обеспечивающий степень двухконтурности 8,5

– двухвальная схема с прямым приводом вентилятора

– двухопорный ротор газогенератора с низким уровнем вибраций

– цифровая САУ с полной ответственностью типа FADEC

– короткая мотогондола, на 65% выполненная из композиционных материалов, с реверсивным устройством решетчатого типа с электромеханическим приводом.

Исключены из программы и редукторные двигатели. Это обусловлено желанием снизить технические риски, а также уменьшить массу двигателя, его себестоимость и эксплуатационные затраты.

Окончательно сформированный облик ПД-14 базировался на компактной двухвальной схеме с прямым (безредукторным) приводом вентилятора и степенью двухконтурности 8,5. Отличительными особенностями двигателя стали короткая мотогондола с реверсивным устройством решетчатого типа с электромеханическим приводом, вентилятор с широкохордными лопатками, восьмиступенчатый КВД со степенью повышения давления 17, малоэмиссионная камера сгорания кольцевого типа, двухступенчатая ТВД с эффективной системой охлаждения и шестиступенчатая ТНД. имеющая высокий КПД. Двигатель имеет надежную силовую схему, двухопорный ротор газогенератора с низким уровнем вибраций, а также цифровую САУ с полной ответственностью (FADEC).

В конструкции ПД-14 применяется много новых для отечественного двигателестроения технологий. КВД, КС и обе турбины создавались с использованием методов 3D проектирования. Вентилятор имеет широкохордные полые титановые лопатки, в конструкции КВД используются блиски. Диски компрессора и турбины выполнены из нового никелевого гранульного сплава. Конструкция камеры сгорания содержит детали из жаростойкого интерметаллического сплава, и форсунки с пневмораспылом. В КС и ТВД используется керамическое теплозащитное покрытие второго поколения. Рабочие и сопловые лопатки ТВД «выращены» из монокристаллических сплавов нового поколения, а конструкция гурбин подразумевает активное управление радиальными зазорами. Мотогондола на 65% изготовлена из композиционных материалов.

Новые конструктивные и технологические решения, реализованные в проекте ПД 14, базируются на результатах исследований и научных разработок как самого ОАО «Авиадвигатель» и ряда других предприятий ОДК, участвующих в его создании, гак и основных ведущих российских отраслевых научно-исследовательских институтов – ЦИАМ, ВИАМ. ЦАГИ и др., а также 13 организаций Российской Академии Наук – институтов Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН (ОИВТ РАН. ИМАШ РАН. ИПМех РАН. ИПМАШ РАН. ИПУ РАН). Сибирского (ИТ. ИГиЛ, ИТПМ. ИФПМ) и Уральского (ИМСС. ИМ. И ОС) отделении РАН.

В то же время при разработке конструкции двигателя была сделана ставка на проверенные временем классические конструктивные решения, которые в сочетании с использованием современных технологий проектирования и испытаний дают качественно новые характеристики готовому изделию. Важной особенностью процесса разработки ПД-14 являлось также то, что он впервые проектировался на директивно заданную производственную себестоимость. Также впервые в отечественном двигателестроении пермским КБ создавалась сразу двигательная установка. включающая в себя и двигатель (ПД-14), и мотогондолу.



Заложенные в ПД-14 схемно-конструктивные решения обеспечивают высокую надежность, технологичность производства (т.е. пониженную себестоимость), а также низкий уровень эксплуатационных расходов. Последнее обеспечивается. в т.ч.. эксплуатацией «по состоянию». Технологически ПД-14 состоит из 14 модулей. причем семь из них можно менять без съема двигателя с крыла. Двигатель сохранил запасы по уровню шума (> 10 dB) и по выбросам NOx (>20%).

Наряду с изменением размерности пермский двигатель сном получил конкурента, теперь – западного. Корпорация «Иркут» приняла решение о том. что потенциальный покупатель сможет выбрать самолет МС-21 с двигателями разных типов. В качестве потенциального поставщика к концу 2009 г. была выбрана компания Pratt amp;Whitney. В апреле следующего года было заключено соглашение, согласно которому американские моторостроители обязались выполнить предварительную «подгонку» двигателя семейства PW1000G под МС-21. Наконец, летом 2012 г. состоялось подписание окончательного соглашения по версии двигателя PW1000G для семейства самолетов МС-21. Документ предусматривает, что на МС-21-200 может быть установлен PWI428G тягой 12 700 кге, а на МС-21-300 – PW143IG (14 000 кге). Впрочем, наиболее вероятными первыми эксплуатантами МС-21 станут российские авиаперевозчики, и в этом случае шансы у ПД-14 выше.


На сборке ПД-14


Генеральный конструктор Александр Иноземцев знакомит вице-премьера Дмитрия Рогозина и заместителя министра обороны Юрия Борисова с новыми разработками предприятия


Но вернемся к программе разработки семейства ПД-14. Реализация проекта «Двигатель ПД-14 для самолета МС-21» осуществляется с использованием Gate-технологии. Это новый для отечественного двигателестроения инструмент. Система снижения рисков и затрат проекта путем установления точек контроля («контрольных рубежей») и принятия решения широко используется во всем мире при создании новых образцов наукоемкой и высокозатратной продукции. После каждого этапа разработки ОАО «Авиадвигатель» организует проведение экспертизы достигнутых результатов со стороны двигателестроителей, ученых, самолетостроителей, государства. заказчиков. В качестве экспертов привлекаются высококвалифицированные специалисты отраслевых предприятий, НИИ, ОАК. ОДК. Это дает возможность консолидировать и учесть мнения всех заинтересованных сторон, избежать ошибок, своевременно внести коррективы в конструкцию двигателя и организацию процесса разработки, тем самым минимизируя финансовые затраты и сокращая сроки.

Изменение размерности базового двигателя усложнило задачу мотористов. Тем не менее, в июле 2008 г. в Перми была успешно проведена зашита первого этапа работ по Программе создания семейства турбореактивного двигателя для перспективного ближне-среднемагистрального самолета. В процедуре защиты «первых ворот» специалистами «Авиадвигателя» и Пермского моторного завода были приглашены эксперты ЦИАМ. Объединенной авиастроительной корпорации. Объединенной двигателестроительной корпорации, ОКБ им. А.С. Яковлева (корпорация «Иркут»), компании «Гражданские самолеты Сухого», лизинговой компании «Ильюшин Финанс» и других организаций. Всего в работе приняло участие 77 специалистов самых разных направлений.

Они рассмотрели вопросы управления программой и кооперации, результаты маркетинговых исследований и планы послепродажного обслуживания, анализ экономической эффективности программы, технические и технологические решения и риски, которые в нее заложены, а также вопросы информационной поддержки программы. В итоговом протоколе комиссии по рассмотрению результатов первого этапа работ по Программе создания семейства ТРДД для БСМС отмечено, что результаты, достигнутые «Авиадвигателем» и Пермским моторным заводом, полностью закрывают этап концептуальной проработки. Эксперты подтвердили, что семейство двигателей ПД-14 технически реализуемо, а программа их разработки будет экономически эффективна.


Демонстрация опытного ПД-14 на испытательном стенде «Авиадвигателя» министру промышленности и торговли Денису Мантурову


ПД-14 №100-01 на акустических испытаниях на открытом стенде, сентябрь 2012 г.





Основные данные перспективных двигателей семейства ПД-14


Модификация
ПД-14
ПД-14А
ПД-14М
ПД-10


Тяга на взлете, кге
14 000
12 500
15 600
10 900


Диаметр входа, мм
1900
1900
1900
1677


Сухая масса, кг
2870
2870
2970
2350


Компоновочная схема
1*3*8-2*6
U3. 8-2.6
1*4*8-2.6
1*1<8-2*5


Применение
МС-21-300
МС-21-200
МС-21-400. МТА
SSJ100NG

Второй контрольный рубеж ПД-14 прошел в марте 2010 г. Одним из основных критериев этого этапа было формирование кооперации по двигателю. Под эгидой ОДК пермякам удалось сформировать дееспособную команду партнеров. В нее. помимо «Авиадвигателя» (головной разработчик силовой установки) и Пермского моторного завода (головной изготовитель), вошли пермская компания «СТАР» (разработчик и изготовитель FADEC), уфимские УМПО и НПП «Мотор», рыбинское НПО «Сатурн», а также московский НПЦ газотурбостроения «Салют».

Немногим более чем через год. в июле 2011-го. состоялась зашита эскизного проекта двигателя – ПД-14 прошел «третьи ворота». К этому моменту «Авиадвигатель» совместно с партнерами по программе закончил составление эскизного проекта, а также изготовил и испытал ключевые составные части газогенератора-демонстратора. В частности, на стенде было протестировано девять вариантов полноразмерной камеры сгорания. что позволило создать конструкцию, в полной мере удовлетворяющую противоречивым требованиям к этому важному компоненту двигателя.

Кроме того, был разработан комплект регламентирующей документации. В него вошли положение об оценке себестоимости изготовления и ремонта двигателей, технические требования к IТ-поддержке проекта (это один из важных элементов любой современной программы создания новой техники, который обеспечивает оперативный и безошибочный обмен технической информацией между партнерами) и комплексная программа продвижения двигателя ПД-14 на рынок.

Особо стоит отметить документацию по созданию и развитию системы послепродажного обслуживания (ППО) ПД-14. Не секрет, что именно ППО вызывает значительную долю нареканий со стороны эксплуатантов авиационной техники отечественного производства. С учетом этого «Авиадвигатель» занялся подготовкой к организации системы интегрнрованной логистической поддержки (в том числе послепродажного обслуживания) параллельно с проектированием двигателя.

Одновременно с отработкой технической, технологической и нормативной документации продолжалась работа над «железом». К концу 2011 г. была закончена сборка газогенератора – демонстратора технологий (изделие 100ГГ-01). Его первый запуск на закрытом стенде «Авиадвигателя» состоялся 17 декабря 2011 г. Через шесть месяцев был изготовлен двигател ь-демонстратор



(№100-01), который впервые «ожил» на стенде 10 июня 2012 г. После короткого, но интенсивного цикла испытаний на закрытом стенде двигатель-демонстратор «переехал» на открытый стенд, где в августе того же года начались его акустические испытания.


3D-модель летающей лаборатории ЛИИ им. М.М. Громова Ил-76ЛЛ с двигателем ПД-14


Весной 2013 г. Авиационный регистр Межгосударственного авиационного комитета принял заявку ОАО «Авиадвигатель» на сертификацию ПД-14. Согласно требованиям ТЗ на создание перспективного двигателя, сертификационный базис разработан специалистами ОАО «Авиадвигатель» с учетом норм летной годности по безопасной эксплуатации двигателей воздушных судов – Авиационных правил АП-33 и норм эмиссии авиационных двигателей АП-34.

После получения одобрения АР МАК в «Авиадвигателе» развернулась масштабная работа по подготовке к процедуре сертификации: оформлялся большой комплект документации, отражающий ход реализации программы «Двигатель ПД-14 для самолета МС-21».

В соответствии с планом, первый этап программы сертификации – макетная комиссия – прошел в октябре 2013 г. Его целью была оценка полноты заявленного Сертификационного базиса, предварительная оценка соответствия конструкции двигателя требованиям Сертификационного базиса, а также оценка предлагаемых видов проверок и испытаний. В состав комиссии вошли специалисты АР МАК. ACU ГосНИИ ГА. ЦС «Качество» и ОАО «Авиадвигатель». В роли независимой инспекции выступило Военное представительство №209 Министерства обороны РФ.

Макетная комиссия рассмотрела электронный макет двигателя ПД-14. узлы и детали его натурного образца. Специалисты также ознакомились с испытательной базой «Авиадвигателя».

Протокол макетной комиссии, утвержденный 8 ноября 2013 г. , свидетельствовал, что разработка двигательной установки на базе ПД-14 ведется с учетом всех требований АП-25. АП-33 и АП-34. Представленные материалы, а также номенклатура сертификационных работ и испытаний позволили разработчику доказать соответствие сертификационного базиса ПД-14 требованиям летной годности и охраны окружающей среды.



Основные производители авиационных турбовентиляторных двигателей – Air Power Asia

На рынке турбовентиляторных двигателей доминирует несколько, в основном западных, игроков. Это General Electric, Rolls-Royce, Pratt и Whitney, в порядке доли рынка. General Electric и Safran из Франции создали совместное предприятие CFM International. У Pratt & Whitney также есть совместное предприятие International Aero Engines с японской корпорацией Aeroengine и немецким MTU Aero Engines. У Pratt & Whitney и General Electric есть совместное предприятие Engine Alliance, продающее ряд двигателей для самолетов, таких как Airbus 380. Есть и другие, такие как Honeywell Aerospace, а также российские и китайские компании, занимающиеся производством авиационных двигателей. Большинство производителей двигателей производят двигатели как для гражданских, так и для военных самолетов. Интересно взглянуть на ассортимент и размер продукции некоторых ведущих производителей двигателей.

General Electric Aviation

В 1889 году Томас Эдисон имел деловые интересы во многих компаниях, связанных с электричеством. General Electric была образована в результате слияния в 1892 году компаний Edison General Electric Company из Скенектади, штат Нью-Йорк, и Thomson-Houston Electric Company из Линна, штат Массачусетс, при поддержке Drexel, Morgan & Co. Оба завода продолжают работать под знаменем GE, чтобы этот день. Сегодня основными бизнес-подразделениями GE являются Additive, Aviation, Capital, Digital, Healthcare, Power, Renewable Energy и Global Research. В 2018 году в нем работало 283 000 сотрудников, а выручка составила 121,6 млрд долларов США. В 2019 годуGE заняла 21-е место в мировом списке Fortune 500. В настоящее время GE Aviation занимает наибольшую долю рынка турбовентиляторных двигателей. Некоторые из их моделей двигателей включают CF6 (доступен на Boeing 767, Boeing 747, Airbus A330, GE90 есть только на Boeing 777. Genx был разработан для Boeing 747-8 и Boeing 787 Dreamliner и предложен для Airbus A350).

Двигатель GE9X Источник изображения: Aviationvoice.com

GE Aviation находится под постоянным давлением, чтобы решить проблему с компрессором высокого давления GE9X, который, по словам Boeing, еще больше задержал первый полет 777X. GE настаивает, что устранила проблему и готовится к проведению дополнительных испытаний, а компания Boeing перенесла первый полет 777X на начало 2020 года.X, огромный турбовентиляторный двигатель несколько лет назад побил рекорд тяги для двигателей коммерческих самолетов, когда его инженеры измерили тягу в 134 300 фунтов (597 кН). По словам GE, двигатель прошел около 400 часов летных испытаний. Ожидается, что Boeing 777X будет введен в эксплуатацию в 2021 году. Помимо этого, у GE есть значительный портфель заказов: более 700 двигателей GE9X заказаны восемью будущими эксплуатантами 777X. GE продолжает добиваться успеха в продажах в других странах, продав около 2500 турбовентиляторных двигателей GEnx, которыми оснащены модели 787 и 747-8. В настоящее время летает более 1700 таких силовых установок. GE также «активно исследует гибридно-электрические и электрические силовые установки» для самолетов.

Двигатель GE F 414. Источник изображения: http://defenseblog-njs.blogspot.com/

Что касается военных, то двигатели GE устанавливаются на многие военные самолеты США, в том числе на F110, которым оснащено 80% парка F-16 ВВС США. Двигатели F404 и F414 устанавливаются на истребители F/A-18 Hornet и Super Hornet ВМС США. F404 также находится на борту индийского LCA Tejas, а F414 был выбран для LCA Mk 2. Rolls-Royce и General Electric совместно разрабатывали двигатель F136 для совместного ударного истребителя, однако программа столкнулась с неопределенностью.

Двигатель Rolls Royce RB211. Источник изображения: Википедия

Rolls-Royce

Rolls-Royce Holdings plc. — британская многонациональная инжиниринговая компания, зарегистрированная в феврале 2011 года, которой принадлежит компания Rolls-Royce, основанная в 1904 году и занимающаяся сегодня проектированием, производством и поставкой энергосистем для авиации и других отраслей. Rolls-Royce является вторым по величине производителем авиационных двигателей в мире после General Electric и имеет крупные предприятия в области судовых двигателей и энергетики. Rolls-Royce был 16-м крупнейшим оборонным подрядчиком в мире в 2018 году по доходам от обороны. Компания наиболее известна сериями RB211 (ТРДД с большой степенью двухконтурности) и Trent, а также их совместными двигателями для Airbus A320, McDonnell Douglas MD-9.0 и Boeing 717 (BR700). Rolls-Royce Trent 970 были первыми двигателями нового Airbus A380.

Аренда двигателя Rolls-Royce XWB. Источник изображения: researchgate.net

В компании Rolls-Royce тремя большими программами являются Trent 1000, 7000 и XWB, которые выполняются с разной степенью успеха. Trent XWB используется в Airbus A350, и производство соответствует требованиям и эксплуатационным характеристикам. Доступен в трех вариантах: XWB-75 с тягой 78 900 фунтов (351 кН), XWB-84 с тягой 84 200 фунтов и 9XWB-97 с тягой 7000 фунтов, и двигатель очень надежно работает с 27 авиакомпаниями. С A330neo с двигателем Trent 7000, эксклюзивной силовой установкой для широкофюзеляжного самолета с новым двигателем, перспективы хорошие. Однако, поскольку в эксплуатации находится всего 26 самолетов A330neo, эксплуатационные отзывы и данные о надежности ограничены. У Trent 1000 были проблемы с конструкцией, которые, как сообщается, уникальны для этого продукта.

РБ 199 Двигатель. Источник изображения: panavia.de

AE 3007 (американские военные: F137) — турбовентиляторный двигатель, используемый на беспилотных летательных аппаратах (БПЛА) Boeing MQ-25 Stingray, Northrop Grumman RQ-4 Global Hawk и Northrop Grumman MQ-4C Triton. Они также используются в семействе Cessna Citation X и Embraer ERJ. Среди их истребительных двигателей был РБ-19.9 используется на Panavia Tornado. Знаменитый Pegasus с вектором тяги (изначально конструкция Bristol Siddeley, которую переняла компания Rolls-Royce, когда они приобрели эту компанию) является основной силовой установкой Harrier Jump Jet и его производных.

Pratt & Whitney

Pratt & Whitney занимает третье место после GE и Rolls-Royce по доле рынка. Сейчас это дочерняя компания Raytheon Technologies. Авиадвигатели Pratt & Whitney широко используются как в гражданской, так и в военной авиации. Интересно, что у него много совместных предприятий с ведущими производителями буксировочных двигателей. Помимо авиационных двигателей, Pratt & Whitney производит газовые турбины для промышленности, производства электроэнергии и морских судов. В 2017 году в компании работало 38 737 сотрудников, и она обслуживала более 11 000 клиентов в 180 странах мира. Доход компании составил 16,2 миллиарда долларов США. Компания осталась под эгидой своей материнской компании после слияния United Technologies и Raytheon.

Двигатель Pratt and Whitney JT9D. Источник изображения: airandspace.si.edu

Их двигатель JT9D был выбран компанией Boeing для установки на оригинальный Boeing 747 «Jumbo jet». Серия PW4000 является преемником JT9D и используется на некоторых самолетах Airbus A310, Airbus A300, Boeing 747, Boeing 767, Boeing 777, Airbus A330 и MD-11. PW4000 сертифицирован для 180-минутной работы в режиме Extended Twin Operations (ETOPS) при использовании в двухдвигательных самолетах. PW4000 имеет три варианта с диаметром вентилятора 94 дюйма (2,4 м), 100-дюймовый (2,5 м) вентиляторный двигатель, разработанный специально для двухдвигательного самолета Airbus A330, и 112-дюймовый (2,8 м), предназначенный для установки на Boeing 777.

Двигатель PW4000. Источник изображения: conceptbunny.com

Прошло почти четыре года с тех пор, как Pratt & Whitney запустила в эксплуатацию первый турбовентиляторный двигатель с редуктором (GTF), и компания продолжает работать над снижением производственных затрат при одновременном увеличении производства. Он также работает над снижением расхода топлива, улучшением уровня шума и выбросов, а также повышением надежности. Будущие двигатели P&W, вероятно, будут включать в себя более современные материалы, такие как композиты с керамической матрицей, и компания разрабатывает гибридно-электрические двигатели. Архитектура GTF никуда не денется, потому что ее можно масштабировать для создания новых двигателей для узкофюзеляжных или широкофюзеляжных самолетов, включая предложенный Boeing новый самолет среднего класса. Турбовентиляторный двигатель с редуктором станет основой любой будущей разработки продукта, которую мы будем делать.

Двигатель Pratt & Whitney F135. Источник изображения: taeaerospace.com

Pratt & Whitney F119 и его производная F135 устанавливаются на F-22 Raptor ВВС США и международный F-35 Lightning II соответственно. Rolls-Royce отвечает за подъемный вентилятор, который обеспечивает варианты F-35B возможностью STOVL. Двигатель F100 был впервые использован на F-15 Eagle и F-16 Fighting Falcon. Более новые модели Eagle и Falcon также поставляются с GE F110 в качестве опции, и они конкурируют друг с другом.

Двигатель CFM LEAP (Leading Edge Aviation Propulsion). Источник изображения: aermech.com

CFM International

CFM International является совместным предприятием GE Aircraft Engines и французской компании SNECMA. Они создали очень успешную серию CFM56, используемую на самолетах семейства Boeing 737, Airbus A340 и Airbus A320. Названия CFM International и линейки продуктов CFM56 произошли от коммерческих обозначений двигателей двух материнских компаний: CF6 GE и M56 Snecma. CFM International продвигается вперед с производством своих новых двигателей серии Leap, которые охватывают диапазон тяги 23 000–35 000 фунтов (102–155 кН), поскольку переход от устаревшего CFM56 набирает обороты. В 2017 году CFM поставила 1,900, включая 459 двигателей LEAP (Leading Edge Aviation Propulsion), из которых компания планирует поставить 1200 двигателей в 2018 году, 1800 — в 2019 году и более 2000 — в 2020 году. планирует произвести 1400 двигателей в 2020 году. Доля CFM56 на рынке A320neo составляет 60%.

Двигатель Двигатель Allaince GP7277. Источник изображения: conceptbunny.com

Engine Alliance

Engine Alliance — это совместное предприятие GE и Pratt & Whitney, созданное 19 августа на паритетных началах.96 для разработки, производства, продажи и поддержки семейства современных авиационных двигателей для новых самолетов большой грузоподъемности и дальней авиации. Основным применением такого двигателя, GP7200, изначально были проекты Boeing 747-500/600X, прежде чем они были отменены из-за отсутствия спроса со стороны авиакомпаний. Вместо этого GP7000 был повторно оптимизирован для использования на суперджамбо Airbus A380. На этом рынке он конкурирует с Rolls-Royce Trent 900, стартовым двигателем для самолета. Два варианта: GP7270 и GP7277.

International Aero Engines V 2500 Work Share. Источник изображения: slideplayer.com

International Aero Engines

International Aero Engines является зарегистрированным в Цюрихе совместным предприятием Pratt & Whitney, MTU Aero Engines и Japanese Aero Engine Corporation. В результате сотрудничества был создан V2500, вторая самая успешная программа коммерческих реактивных двигателей, производимых сегодня по объему, и третья самая успешная программа коммерческих реактивных двигателей в истории авиации. V2500 представляет собой двухвальный турбовентиляторный двигатель с высокой степенью двухконтурности, который используется в семействе Airbus A320, McDonnell Douglas MD-9.0 и Embraer KC-390. Название двигателя представляет собой комбинацию римской цифры V, символизирующей пять первоначальных членов консорциума International Aero Engines, который был создан в 1983 году для производства двигателя V2500. Модель 2500 представляет собой 25 000 фунтов силы (111 кН), создаваемую исходной моделью двигателя, вариантом V2500-A1. Сертификация типа FAA для V2500 была предоставлена ​​в 1988 году. К июню 2018 года было построено более 7600 единиц. Он производит реактивные двигатели для крылатых ракет и малых реактивных самолетов. Они производят двигатели с 1970s, а диапазон обеспечивает тягу от 1000 до 3600 фунтов. Двигатели используются в качестве оригинального оборудования на самолетах Cessna Citation Jet CJ1–CJ4, Cessna Mustang, Beechcraft 400XPR и Premier 1A, а также существует несколько программ разработки с другими производителями. Ассортимент также очень популярен на рынке переоборудования двигателей, который используется Sierra Jet и Nextant, чтобы вдохнуть новую жизнь в стареющие платформы.

Двигатель Honeywell F124. Источник изображения: Formulaf1results.blogspot.com

Honeywell Aerospace

Honeywell Aerospace — один из крупнейших производителей авиационных двигателей и авионики, а также производитель вспомогательных силовых установок (ВСУ) и некоторых других авиационных изделий. Штаб-квартира находится в Фениксе, штат Аризона, и является подразделением конгломерата Honeywell International. Серия Honeywell/ITEC F124 используется в военных самолетах, таких как Aero L-159 Alca и Alenia Aermachhi M-346. Серия Honeywell HTF7000 используется в самолетах Bombardier Challenger 300 и Gulfstream G280. Турбовентиляторные двигатели ALF502 и LF507 производятся в рамках партнерства между Honeywell и китайской государственной корпорацией промышленного развития. Партнерство называется International Turbine Engine Co.

Авиадвигатель

Авиадвигатель — российский производитель авиадвигателей, пришедший на смену Советскому конструкторскому бюро Соловьева. В настоящее время компания предлагает несколько версий двигателя ПС-90 для двигателей Ильюшин Ил-96-300/400/400Т, серии Туполев Ту-214 и Ильюшин Ил-76-МД-90. Компания также разрабатывает новый двигатель ПД-14 для нового российского авиалайнера МС-21.

Двигатель «Авиадвигатель ПД-14». Источник изображения: Википедия

Ивченко-Прогресс

Ивченко-Прогресс — украинская компания по производству авиационных двигателей, которая пришла на смену советскому конструкторскому бюро Ивченко. Некоторые из их моделей двигателей включают Прогресс Д-436, устанавливаемый на Антонов Ан-72/74, Яковлев Як-42, Бериев Бе-200, Антонов Ан-148 и Туполев Ту-334. На «Прогрессе Д-18Т» установлены два самых больших в мире самолета — Антонов Ан-124 и Антонов Ан-225.

Прогресс Д-18Т на Ан-225. Источник изображения: Википедия

Российские двигатели

НПО «Сатурн» — российский производитель авиадвигателей, образованный в результате слияния компаний «Рыбинск» и «Люлька-Сатурн». Двигатели Сатурна включают Люлька АЛ-31, Люлька, НПО Сатурн АЛ-55 и используются во многих самолетах бывшего Восточного блока, таких как Туполев Ту-154. Saturn владеет 50% акций совместного предприятия PowerJet со Snecma.

Сатурн АЛ-41Ф. Источник изображения: Википедия

Двигатели НПО «Сатурн» устанавливаются на многие российские истребители. Последний АЛ-41Ф — это обозначение двух различных вариантов российских военных турбовентиляторных двигателей. НПО «Сатурн» АЛ-41Ф — российский ТРДД с изменяемой степенью двухконтурности, предназначенный для сверхкрейсерских полетов МФИ ( Многофункциональный фронтовой истребитель , «Многофункциональный фронтовой истребитель»), результатом которой стал проект Микояна 1. 44. Джейн считает его российским аналогом двигателя General Electric YF120, который проиграл более традиционному YF-119 с фиксированным байпасом в программе двигателей Advanced Tactical Fighter. После отмены программы MFI обозначения АЛ-41Ф1С и АЛ-41Ф1 были присвоены сильно модернизированным вариантам АЛ-31Ф, которые используются на самолетах-невидимках Су-35С и первых серийных самолетах-невидимках Су-57.

Крупнейшая в России программа двигателей для гражданских самолетов сосредоточена на ПД-14 «Авиадвигатель», который впервые будет установлен на двухдвигательный реактивный самолет «Иркут МС-21». По словам «Иркута», три летно-испытательных экземпляра МС-21-300 были изготовлены, а четвертый собран, и в настоящее время проводится установка систем. Все четыре оснащены двигателями Pratt & Whitney PW1400G. «Иркут» намерен предложить в качестве опции для самолета ПД-14. Он сообщил, что модифицирует первый серийный МС-21 для летных испытаний с ПД-14. Силовая установка получила российскую сертификацию от регулирующего органа Росавиации в середине октября 2018 года после летных испытаний на Ил-76, и в настоящее время предпринимаются усилия для получения подтверждения от Агентства авиационной безопасности Европейского Союза. Названный в честь тяги 30 800 фунтов (137 кН), ПД-14 оснащен трехступенчатым компрессором низкого давления и восьмиступенчатым компрессором высокого давления, соединенными с двухступенчатой ​​турбиной высокого давления и шестиступенчатой ​​турбиной низкого давления. -турбина давления. Макеты силовой установки, показанные на Московском авиасалоне МАКС, отличались композитными узлами гондол, полыми титановыми лопастями и другими технологиями. Дата первого полета МС-21 с двигателем ПД-14 не установлена. Но отечественное производство двигателей для этого типа, как и производство самого самолета, стало важным вопросом после санкций США за материалы. Предполагается, что ПД-14 станет частью семейства, которое будет расширено до ПД-35 с большой тягой, потенциально для CRAIC CR9.29, а также проекты, включая возможную модернизацию Ил-96.

Предлагаемые версии с меньшей тягой включают ПД-10, предназначенный для установки на «русифицированную» версию Sukhoi Superjet 100, которая в настоящее время оснащена исключительно франко-российским двигателем PowerJet SaM146. Совместное предприятие с 15-летней историей недавно достигло 400 поставок двигателей для программы Superjet с августа 2010 года. По словам производителя, общее время работы силовой установки превышает 1,3 миллиона часов, при этом один «флагманский» двигатель достигает более 9 часов.,600ч.

SaM146, единственная силовая установка для Sukhoi Superjet-100. Источник изображения: http://superjet.wikidot.com/. -завод для Sukhoi Superjet-100.

Климов

Климов был создан в начале 1930-х годов для производства и усовершенствования поршневого двигателя Hispano-Suiza 12Y V-12 с жидкостным охлаждением, на который СССР получил лицензию. В настоящее время Климов является производителем ТРДД Климов РД-33.

ТРДД Климов РД-33. Источник изображения: Wikipedia

EuroJet

EuroJet Turbo GmbH — многонациональный консорциум, партнерами которого являются Rolls Royce из Великобритании, Avio из Италии, IP из Испании и MTU Aero Engines из Германии. Компания была создана в 1986 году для управления разработкой, производством, поддержкой, техническим обслуживанием, поддержкой и продажей турбовентиляторного двигателя EJ200 для Eurofighter Typhoon.

Китайские ТРДД

Три китайские корпорации строят турбовентиляторные двигатели. Некоторые из них являются лицензионными или модифицированными версиями европейских и российских турбовентиляторных двигателей, а другие являются отечественными моделями. Shenyang Aircraft Corporation производит WS-10, Xi’an Aero-Engine Corporation производит WS-15, а Guizhou Aircraft Industry Corporation производит турбовентиляторные двигатели WS-13.

Китайский двигатель WS-15. Источник изображения: globalsecurity.org

Китайский Comac C919 все еще продолжает испытательные полеты и, похоже, готов к поступлению на вооружение китайских авиаперевозчиков — пока без китайских двигателей. Прототип CJ-1000AX, альтернативной силовой установки, производимой китайским производителем двигателей AVIC Commercial Aircraft Engine (ACAE), был впервые обнародован в декабре 2017 года после 18 месяцев сборки. Годом ранее ACAE подписала контракт с Comac на поставку двигателей для узкофюзеляжной программы. Государственная газета Global Times рекламировала CJ-1000AX как «самодельный двигатель», который «в будущем заменит импортные иностранные двигатели». С919 первоначально будет оснащаться двигателями CFM International Leap-1C. CJ-1000AX достиг важной вехи в своем развитии, когда он был включен. По словам китайских официальных лиц, ядро ​​​​ТРДД с высокой степенью двухконтурности достигло максимальной скорости 6600 об / мин. FlightGlobal ранее сообщал, что Китай планирует построить еще 24 прототипа двигателя CJ-1000 для поддержки кампании по повышению летной годности, с вводом в эксплуатацию после 2021 года. Global Times рисует светлое будущее для ТРДД: «CJ-1000 разработан для C919, но ожидается, что к 2025 году на мировом рынке будут установлены Boeing 737 или Airbus A320 или аналогичные недавно построенные самолеты».

Китайский двигатель AEF3500. Источник изображения: zzwave.com/

Между тем, AEF3500, ранее называвшийся CJ-2000, был впервые представлен на авиашоу China Airshow 2018 в Чжухае. ТРДД был представлен в качестве альтернативы китайскому двигателю для широкофюзеляжной китайско-российской программы CRAIC CR929. Мало что известно о статусе AEF3500, но в сообщениях СМИ предполагается, что он может быть введен в эксплуатацию на CR9.29 примерно к 2030 году. Как и C919, CR929 может поступить на вооружение в 2025 году с западными двигателями, прежде чем несколько лет спустя будет предложен вариант китайского производства. Однако он может столкнуться с конкуренцией со стороны России в лице ПД-35-1 Авиадвигателя. Компания United Engine и «Авиадвигатель» были выбраны Москвой для разработки демонстрационной силовой установки. В то время как AECC продолжает работу над двумя типами двигателей, самолеты, которые они должны были приводить в действие, продолжают развиваться. Еще неизвестно, сможет ли Китай одержать двойную победу с двигателями отечественного производства на отечественном самолете.

Японские турбовентиляторные двигатели

Ishikawajima-Harima Heavy Industries — японская компания по производству авиационных двигателей. Компания производит F3 для Kawasaki T-4, XF5-1 для ATD-X и F7 для Kawasaki P-1.

Северокорейские ТРДД

Кумсонг-3 — северокорейский отечественный вариант/клон Х-35, вероятно, основанный на Х-35У из-за дальности полета. Х-35У имеет ТРДД.

Индийское научно-исследовательское учреждение по газовым турбинам (GTRE)

GTRE является учреждением правительства Индии при Организации оборонных исследований и разработок (DRDO). Он произвел турбовентиляторный двигатель GTRE GTX-35VS Kaveri, предназначенный для установки на HAL LCA Tejas, и усовершенствованный средний боевой самолет (AMCA).

ТРДД GTRE GTX-35VS Kaveri. Источник изображения: Википедия

Дилемма для основных производителей гражданских двигателей

Производители силовых установок сталкиваются с противоречивыми требованиями к производительности, надежности и огромной производительности. Суровая реальность для производителей планеров заключается в том, что, несмотря на все новые материалы и электронное волшебство, которые они включают в свою следующую программу авиалайнеров, именно движущиеся части, свисающие с каждого крыла, всегда обеспечивают большой шаг в эффективности — и, следовательно, в производительности. Поэтому, когда авиакомпании оказывают давление на Airbus и Boeing, чтобы обеспечить большую дальность полета с меньшими эксплуатационными расходами и конкурентоспособной ценой, именно такие компании, как GE, Pratt & Whitney и R-R, берут на себя основное бремя обеспечения этих характеристик. И они часто пытаются достичь этого с невероятной производительностью, о которой до недавнего времени не знали. Генеральный директор CFM International Гаэль Мехест отмечает, что производитель двигателей производит 40-45 двигателей Leap в неделю. Директор по маркетингу P&W Пол Финклештейн говорит, что разгон турбовентиляторного двигателя с редуктором (GTF) был «в пять раз быстрее», чем его предыдущая узкофюзеляжная силовая установка V2500. Но последствия этих высоких ставок обоюдоострые. Поскольку объемы находящихся в эксплуатации двигателей быстро увеличиваются, риск серьезного сбоя при выявлении проблемы может быть намного выше. Это дилемма, с которой сталкиваются все заинтересованные стороны, и в последние годы многие на собственном опыте убедились в этом.

Снижение производительности 737 Max

Специалисты по двигателям готовились обеспечить производство 57 самолетов в месяц, когда полеты 737 Max были приостановлены. Boeing 737 Max оснащен исключительно двигателем Leap-1B. Несмотря на то, что узкофюзеляжный самолет с модернизированным двигателем был остановлен, производство продолжалось, хотя и с более низкой скоростью — 42 самолета в месяц, что требовало еженедельной поставки около 20 двигателей. Производство самолетов возобновилось в мае 2020 года низкими темпами. 18 ноября 2020 года FAA разрешило MAX вернуться в строй после внесения необходимых изменений в конструкцию. В тот день, когда самолет вернется в воздух, Boeing будет настаивать на наращивании производства». Тем не менее, более плавное наращивание мощности позволило CFM справиться с проблемами цепочки поставок. На тот момент, когда этот тип был остановлен, 54 авиакомпании летали 389 самолетов.737 Max, налет которых составил 1,7 миллиона часов.

Двигатель Прыжок-1Б. Источник изображения: thepointsguy.com

Подводя итоги

В отрасли очень мало крупных производителей авиационных двигателей. Авиационный двигатель представляет собой сложную машину, которая должна работать на очень больших высотах и ​​на очень высоких скоростях. Его компоненты должны выдерживать высокие скорости вращения и очень высокие температуры. Для многих одно- и двухдвигательных самолетов надежность двигателя должна быть очень высокой. Двигатели должны быть очень экономичными для увеличения дальности полета и выносливости, а также для обеспечения большего расстояния на одного пассажира при израсходованном топливе. Очень важным критерием двигателя является высокая тяговооруженность.

По данным Flight Global, эксплуатируемый парк авиалайнеров и грузовых самолетов в 2016 г. составлял 60 000 двигателей и должен вырасти до 103 000 в 2035 г. при доставке 86 500 двигателей. Большинство из них будут двигателями средней тяги для узкофюзеляжных самолетов с поставкой 54 000 штук, при росте парка с 28 500 до 61 000 самолетов. Двигатели большой тяги для широкофюзеляжных самолетов, стоимость которых составляет 40–45% рынка в стоимостном выражении, вырастут с 12 700 двигателей до более чем 21 000 при поставке 18 500 штук. Региональные реактивные двигатели весом менее 20 000 фунтов (89кН) парк вырастет с 7500 до 9000, а парк турбовинтовых самолетов для авиалайнеров увеличится с 9400 до 10200. Доля производителя на рынке должна возглавить CFM с 44%, за ней следует Pratt & Whitney с 29%, а затем Rolls-Royce и General Electric с 10% каждая.

Несмотря на многолетние инвестиции в исследования и разработки, Китай продолжает бороться за собственный двигатель. Неоперившаяся попытка Индии создать двигатель LCA Kaveri пока не увенчалась успехом. Как видно, многие крупные производители создали совместные предприятия для доступа как к технологиям, так и к рынкам. Возможно, это лучший путь для Индии. В то же время было бы неплохо выйти на рынок MRO, создав предприятия по техническому обслуживанию, ремонту и капитальному ремонту для существующих крупных производителей двигателей.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Авиадвигатель ПД-14 — frwiki.wiki

De ПД-14 bedrijf Aviadvigatel om de heen en weer bewegende aandrijflijn te worden voor het Irkout MC-21 twemotorige vliegtuig. Де PD-14 в начале 2010 года был продан за 35 миллионов рублей (1,1 миллиарда долларов). Het bedrijf Hoopte Rond 2012 een certificeringsprocess te starten.

Семейство PD-14 с увеличенной мощностью PD-18R Турбовентиляторный двигатель с двухтактным приводом, с фургоном грузоподъемностью от 18 000 до 20 000 кгс . Кансен verwacht в секторе фургон zwaar transportvliegtuigen, zoals на Ил-96.
 

ПД-14 работает по федеральной программе «Поставка бургерлухтвааппаратура в России в 2002-2010 до 2015 года», и он является первым гражданским двигателем в России. De prijs per eenheid van een PD-14 zal naar verwachting minder dan $ 5,5 miljoen bedragen. В 2016 году было выпущено 175 лучших автомобилей для MS-21-Vliegtuigen для российского двигателя, всего было выпущено 27 Vliegtuigen werden uitgerust.

Саменваттинг

  • 1 Онтвиккелинг
  • 2 Онтверпен в Кенмеркене
  • 3 версии

    • 3.1 Двигатель Eerste
    • 3.2 Модель Afgeleide
  • 4 Toepassingen
  • 5 Opmerkingen en verwijzingen

    • 5.1 Опмеркинген
    • 5.2 Ссылки
  • 6 Зие Ок

    • 6.1 Герелированная артикул

Онтвиккелинг

Het bedrijf Aviadvigatel en de motorfabrikant Perm Engine Company werken aan een nieuwe motor, zonder de stromen van de ventilator en de motorkern te mengen, met een stuwkracht in het bereik van 122 tot 153  kN . Компания Aviadvigatel представила обновленную версию PS-12 для ZOU ZJN (улучшенная версия PS-90A), которая лучше всего подходит для дублирования конструкции, а также для более высокой версии класса Verdunningsverhouding.

De PD-14 и газогенератор на базе PS-12, die een moet zijn 8-ловушка hogedruk компрессор и 2-ловушка hoge druk турбина . Het lagedrukgedeelte heeft 4 компрессорные ловушки (включая вентилятор) и турбинные ловушки. Диаметр фургона ван де блейзера 1,90  м в новом моторном отсеке от 10 до 15 % верминдерен в сравнении с CFM56. Het Russische bedrijf zegt ook dat de motor niet alleen zal worden gebruikt door vliegtuigen van de MS-21-familie, maar ook door verbeterde afgeleiden van de Tupolev Tu-204 от двери российско-индийского многоцелевого транспорта UAC / HAL It. -214 .

Внедорожник ПД-14 на фургоне гемомодификатора Ил-76ЛЛ запущен в биж хет НИИ им. Громова ​(в) . Meer dan elf eenheden (van de 70 reeds bestelde eenheden) van deze motor zijn reeds geassembleerd, na een eerste serie van zestien volledige vluchten te hebben uitgevoerd, die geen grote gebreken vertoonden.

В июне 2016 года в России была запущена новая версия турбовального двигателя PD-14 или вертолета, предназначенного для управления вертолетом Ми-26.

Volgens de Flight Global- site staat er een markt voor nog krachtigere motoren (311  кН ) op het punt om toekomstige Russische of China widebody-vliegtuigen uit te rusten. Deze potentiële klanten zouden dan geconfronteerd worden met de twee gebruikelijke fabrikanten Pratt & Whitney en CFM International, maar willen misschien ook een local ontorpen motor. United Engines (UEC), де houdstermaatschappij van Rostec die Aviadvigatel controleert, kondigt aan dat er al een toekomstige PD-35 in ontwikkeling is om aan deze toekomstige behoeften te voldoen.

Онтверпен в Кенмеркене

Предоставление передовых технологий на основе новейших западных технологий, связанных с двигателями CFM International и Pratt & Whitney, которые были опубликованы на Международном аэрокосмическом салоне МАКС 2013 в Москве, Россия. Авиадвигатель на демонстрационной технологической модели ПД-14, с серийным номером 100-01 , с альтернативой для двигателя MS-21, который был выпущен в течение нескольких дней. Он был представлен русским конструктором фургон-де-мотора, который был представлен на МАКС-2013 в 2013 г., а также был представлен на выставке MAKS 2013, которая была разработана для изготовителя оборудования, а также изготовителя аллергенов.

Фургон с вентилятором 1,90 м в диаметре, лучший с 18-ю боковыми швами Лопасти с титановыми ножками . Диаметр воздуходувки больше 8,5: 1, больше 10: 1-дверный фургон CFM LEAP-1A из 12: 1 дверь PW1400G фургона Pratt & Whitney . В 2017 году в родном слове genomen, maar PD-14 blijft gepland als een lokaal ontworpen vervangingsoptie. Авиадвигатель geeft toe dat de PD-14 ook een nieuwe gasgenerator zou kunnen leven, die zou kunnen worden ontwikkeld tot een motor met de naam PD-18R , двухтактный вентилятор, который соответствует стандарту PW1400G.

Hoewel de PD-14 te zien bij MAKS bleek dat Aviadvigatel nog moest omarmen composiet fan blade-technologie, русский автопроизводитель был введен в действие по другому принципу. Первая ловушка для гидравлической турбины русского двигателя была представлена ​​с 3D-моделированием и внутренним каналом, а затем была построена на более поздних моделях западных двигателей. Современные элементы омватны или сухого аэродинамического вихревого генератора в конструкции камер и турбинных лопастей из монокристаллического материала. Evenzo waren де stroomlijnkappen rond де мотор ан де gondel voor 65% gemaakt фургона composietmaterialen. De Russische fabrikant gokt ook op bedrijfskosten die 17% lager zijn dan die van zijn concurrenten.

Версии

Двигатель Eerste

  • PD-14  : Первая версия двигателя, MS-21-300 с ржавчиной. Heft een Vermogen Van 137,3 kN stuwkracht;
  • PD-14A  : версия «Leeggelopen» для двигателя, установленная версия MS-21-200. Heft een Vermogen Van 122,6 kN stuwkracht;
  • PD-14M : кратчайший вариант фургона с прокладкой двигателя для двигателя MS-21-400, фургон с вермогеном 153  кН . De Lagedrukturbine krijgte een extra trap (total 5 trappen. De initiële Operationele Capaciteit (IOC) is gepland voor 2018. Hij zou ook de Iliouchine Il-76MD-90A и Il-78M-90A moeten aandrijven.

Модель Afgeleide

  • PD-7  : Afgeleide versie, met een stuwkracht van 78  кН . Het zou de Antonov An-148 moeten aandrijven;
  • PD-10  : Afgeleide versie voor de Sukhoi Superjet 130 (en), met een stuwkracht van 108  кН . De initiële operationele capaciteit is gepland voor 2018;
  • PD-18R  : Исполнение с двойным вентилятором, gekalibreerd op 177  кН крепкая. Zijn aanvankelijke Operationele Capaciteit is aanvankelijke Operationele Capaciteit to 2020. Het zou de Tu-214, Il-96-300 и Il-96-400T, Il-214 и Il-106  (ru) moeten voeden .
Семейство ПД-14 фургон турбореактивный
Модель ПД-14А ПД-14 ПД-14М ПД-10
Максимальный старткрахт 122,58  кН 137,29  кН 152,98  кН 106,89  кН
Lege Massa 2,870  кг 2,970  кг 2350  кг
Диаметр вентилятора 1900 мм 1677 мм
Конфигурация компрессора (воздуходувка +) 3 ловушки низкого давления + 8 ловушек высокого давления 4 ловушки низкого давления + 8 ловушек высокого давления 1 ловушка LP + 8 ловушка HP
Конфигурация турбины 2 ловушки высокого давления + 6 ловушек низкого давления 2 ловушки высокого давления + 5 ловушек низкого давления
Verdunningspercentage 8,6:1 8,5:1 7,2:1
Корпус компрессора 38: 1 41:1 46:1

Топассинген

  • Иркоут МС-21
  • Суперджет 130 (биннен)

Аантекенинген-ан-Фервейзинген

Опмеркинген

  1. ↑ Газогенератор — это турбодвигатель, который продолжает работать вручную. Два турбовентиляторных двигателя расположены в центральном двигателе, а именно в том, что он называется «hete» vormt.

Рекомендации

  1. (in) »  Испытания основного двигателя ПД-14 lancé  » op http://en.take-off.ru/, Взлет (geopend op 19 декабря 2016 г.)
  2. (в) »  В 2011 г. зал ОАО «Авиадвигатель» ПД-14-мотордемонстратор онтвиккелен «» оп www.avid.ru, Авиадвигатель, (геопенд оп 190 408 декабрь 2010)
  3. (в) »  Интерфакс Россия: Авиационный двигатель ПД-18Р признан самым мощным в семействе ТРДД ПД-14  » ( Архив • Wikiwix • Archive.is • Google • Wat te doen ) , Allbusiness (дата публикации 19 декабря 2016 г. )
  4. (in) « Пермские авиадвигатели: интервью «, informatie en technische Newsletter , Авиадвигатель, n o 22,
  5. a b c d and e (en) »  De PD-14-motor zal wordententoongesteld op he International Engine Forum  «, op http://www.avid.ru/, Авиадвигатель, (геопенд оп 19 декабря 2016 )
  6. a b c d e f g h i j and k (en) Stephen Trimble, »  АНАЛИЗ: PD-14 doet de Russische hoop op commerciële motoren herleven  «, Flight Global, (geopend op 19 декабря 2016 г.)
  7. (in) Владимир Терлецкий, » Russische vliegtuigontwerpers hebben de motor van gisteren getest  » op http://www.rusbiznews.com/, Rus Business News (geopend op 197 6 декабря) 9048
  8. (в) « PD-14A  «, Deagel (geraadpleegd op 19 декабря)
  9. (в) Владимир Карнозов, « Новые двигатели для российского тяжелого вертолета «, Aviation International News, (geopend op 19 декабря 2016 г.)
  10. a en b (in) Стивен Тримбл, « МАКС: Русландский тент-шлейф является демонстратором ПД-14, новая моторная технология «, Flight Global, (geopendember op 1)
  11. (в) »  PD-14M  » op http://www.