Lennuki mootor pd 14. Nüüd Telegramis "Meie tehtud".

Pakun katkendi intervjuust Aleksandr Inozemtseviga, Aviadvigatel OJSC peadisaineriga.

- Tänapäeval on Permi disainibüroo juhtiv arendaja mootorite perekonnas, mis põhinevad lennunduse, energia ja gaasitranspordi ühtsel gaasigeneraatoril. Uue perekonna baasmootoriks saab PD-14. Palun rääkige meile sellest projektist lähemalt.

Projekti "MS-21 lennukite mootorid" eesmärk on luua Venemaa kommertsmootor maailma kõige mahukama tsiviillennunduse (kommerts-, põhiliini) niši jaoks - lühimaa-keskmaalennukite jaoks reisijate mahutavusega 130 reisijat. ... 180 istekohta, mis on tehniliste omaduste ja majandusliku efektiivsuse poolest konkurentsivõimelised 2014 ... 2016. aastal kasutusele võetud sarnase otstarbega välismaiste perspektiivsete mootoritega.

Võrreldes tänapäevaste seerialennukite mootoritega: Vene PS-90A (Il-96, Tu-204, Il-76) ja Prantsuse-Vene SaM146 (SSJ-100) tegi PD-14 väljatöötamine kvalitatiivse läbimurde. peamised parameetrid, sealhulgas: vastavalt möödaviigu suhtele (2 korda), gaasi temperatuur turbiini ees (100 K võrra), kompressori kogusurveaste (20 ... 50%). Kõik see tagab kütuse erikulu vähenemise 12...16% võrra ning kõrgendatud keskkonnanõuete täitmise müra ja kahjulike ainete emissiooni osas.

Selle läbimurde tagab arenenud disainitehnoloogiate kasutamine.

Meie partnerid on lühikese aja jooksul omandanud uued ainulaadsed tehnoloogiad uue mootori osade ja koostude valmistamiseks:

Õõnes titaanist ventilaatorilaba tootmistehnoloogia (meisterdatud UMPO-s) võimaldab detaili kaalu 30% võrra vähendada, mis annab kokku mootori massi vähenemise 8-10%. Permi mootoritehases uue põlvkonna sulamitest ühekristalliliste turbiinilabade valmistamise tehnoloogia kasutuselevõtt teise põlvkonna kaitsva keraamilise kattega võimaldas tõsta gaasi temperatuuri turbiini ees 2000 K-ni. Tootmistehnoloogia mootori gondel ja mootoriosad polümeerkomposiitmaterjalidest (kuni 65% mootori gondli osadest (massi järgi) PCM-ist) vähendab elektrijaama kogumassi 7 ... 8%. Mootori ressursiomaduste ja sellele järgneva sertifitseerimise tagamiseks 3. ressursihaldusstrateegiat kasutades on esimest korda Venemaa mootoriehituses alustatud tööd panga loomisega. mehaanilised omadused mootoris kasutatavad konstruktsioonimaterjalid.

PD-14 konkureerib maailma lennukimootoritööstuse liidrite sarnase otstarbega paljulubavate toodetega: Pratt & Whitney PW1400G (lennukid MS-21) ja PW1100G (lennukid A320NEO), samuti Leap-1A (lennukid A320NEO) ja CFMI konsortsiumi (General Electric ja Snecma) Leap-1B (lennukite B737 MAX) mootorid.

Vene Föderatsiooni riikliku teaduskeskuse Föderaalse riikliku ühtse ettevõtte "CIAM P.I. Baranovi järgi" andmetel ei jää PD-14 mootor tehniliste ja majanduslike parameetrite summa poolest konkurentidele alla. OAO NPK Irkuti poolt MS-21 lennuki osana läbi viidud PD-14 mootori majandusliku efektiivsuse põhjalik hindamine näitas, et PD-14 mootor on võrreldes PW1400G mootoriga konkurentsivõimeline.

Tuleb rõhutada, et kõiki disainiarendusi ja tehnoloogilisi lahendusi saab kasutada paljutõotavates programmides erinevatel eesmärkidel gaasiturbiinmootorite loomiseks.

Tänaseks on mootoriprojekt "MS-21 mootorid" töötava projekteerimisdokumentatsiooni väljatöötamise staadiumis, mille kohaselt alustatakse katsemootorite tootmist stendi-, sertifitseerimis- ja lennukatseteks.

Sellele eelnesid projekti mitmed olulised etapid:

Projekti teaduslik-tehnilise eeltöö väljatöötamine, mis võimaldas projekteerida mootorikomponente ja süsteeme, kasutades kõige arenenumaid tehnoloogilisi ja disainisaavutusi lennukimootorite ehitamisel;
Kõige arenenumate omadustega uute materjalide ja sulamite väljatöötamine, tootmise arendamine ja kvalifitseerimine, ilma milleta on võimatu luua konkurentsivõimeliste omadustega mootorit;
Mootori katsekomponentide valmistamine ja nende omaduste uurimine spetsiaalsetel stendidel;
Eksperimentaalsete gaasigeneraatorite valmistamine ja katsetamine (gaasigeneraator on lennukimootori alus, tuum);
Tehnoloogia demonstraatormootori valmistamine ja testimine, millel testiti projekti põhiideid.

Projekti ülesanded on äärmiselt ambitsioonikad ja keerulised, vea hind ülikõrge, seetõttu kaasati selle tehnilisse elluviimisse Venemaa kõige võimekamad mootoriehitusressursid. Need on OJSC Perm Motor Plant, OJSC NPO Saturn, OJSC UMPO, OJSC NPP Motor, OJSC Inkar, Federal State Unitary Enterprise NPC Gas Turbine Engineering Salyut. Nende ettevõtete tehnoloogilisesse ümbervarustusse investeeritakse märkimisväärseid föderaalseid vahendeid.

Projektiga on kaasatud ka spetsialiseerunud instituudid: Vene Föderatsiooni riiklik teaduskeskus FSUE "CIAM P.I. Baranovi järgi", FSUE "VIAM", JSC "VILS", JSC "LII nimega Gromov", FSUE "TsAGI nimega P.I. Žukovski ", jne.

Hetkel käib töö projekteerimisdokumentatsiooni, sh. lendava labori varustuseks lennukatsete alustamiseks, CIAMi kõrgstendide, toodetavate katseagregaatide, gaasigeneraatorite arv suureneb, katseid tehakse järjest intensiivsemalt.

Pidevalt lahendatakse Venemaa globaalset probleemi, mis on seotud polümeersetest konstruktsioonimaterjalidest lennukimootorite ehituse spetsialiseeritud osade ja sõlmede seeriatootmise puudumisega. Ühtsel gaasigeneraatoril põhineva mootoriperekonna loomise osana loodi Permi riikliku teadusuuringute tehnikaülikooli baasil tööstuslabor tehnoloogia arendamiseks ja PCM-ist osade valmistamiseks.

Sellise mastaabi ja keerukusega projekte ei saa ilma ellu viia lai rakendus arenenud infotehnoloogiad ja seadmed:

arvutusklastrite loomine ja kasutamine keeruliste arvutuste jaoks;
mootoriosade ja koostude kolmemõõtmeline projekteerimine digitaalsete paberivaba tehnoloogiate abil;
mootori loomine koostöös teiste ettevõtetega, rakendades esmakordselt kodumaise mootoriehituse praktikas täielikult toimiva geograafiliselt hajutatud elektroonilise mootoriprojekti hooldust;
projekteerimisandmete vahetamine ettevõtete - kaastöövõtjate vahel Teamcenter Multisite Collaboration süsteemis;
videokonverentsi laialdane kasutamine organisatsioonilistel ja tehnilistel koosolekutel.

- Kas kaalutakse võimalust varustada Tu-204SM lennukid PD-14M mootoritega? Kas sellesuunalisi töid on, mis etapis need on?

Mootori PD-14M ja Tu-204SM lennukiga ühendamise tööd praegu ei tehta. Teatud tingimustel saab PD-14M mootori paigaldada lennukile Tu-204SM, kuid see nõuab märkimisväärset tööd lennuki ja selle süsteemide moderniseerimiseks ning mootori enda viimistlemiseks, et tagada selle integreerimine lennukisse. . Pärast seda tuleb läbi viia mootori ja õhusõiduki sertifitseerimiskatsete tsükkel. Kõik loetletud töömahud nõuavad märkimisväärseid rahalisi kulutusi ja lennuki mootori vahetus on otstarbekas, kui operaatorid on lennuki selle versiooni vastu väga huvitatud. Sellegipoolest kuulub see mootor PD-14 mootoriperekonda ja me arvestame seda paljulubavas äriplaanis.

Jutt Venemaa tööstuse tehnilisest mahajäämusest kõlab tuttava tüütu taustana ja kõik, mis sellest taustast välja paistab, ei ärata millegipärast sama plahvatuslikku huvi kui poliitilised skandaalid või meediainimeste isiklik elu. Ja nii mööduvad nad tõeliselt silmapaistva ulatusega sündmustest. Moskva lähedal Žukovskis algasid tsiviillennukite jaoks mõeldud esimese täielikult venepärase lennukimootori lennukatsetused. Ja see mootor on valmis konkureerima maailma hiiglaste toodetega.

Nagu teate, sattus Venemaa tsiviillennundustööstus sisse viimastel aastakümnetel raskes olukorras. Ei, me ei ole unustanud, kuidas teha lennukeid, mis lendaksid. Kuid ülemaailmne lennutransporditurg nõuab seadmeid, mis vastavad kõrgetele jõudlusnõuetele, eriti tõhususe, mürataseme ja keskkonnasõbralikkuse osas. Enamik neist nõuetest on kavandatud nõukogude aeg reisilennuk ei vastanud või igal juhul kaotasid nende näitajate poolest konkurentidele Airbusilt, Boeingilt, Bombardierilt, Embraerilt.

Mul ei olnud oma

esimene sisse uus Venemaa Konkurentsivõimelist toodet üritas luua Sukhoi tsiviillennukite ettevõte oma Superjet 100-ga. Selle piirkondliku lennuki loojatele heideti sageli ette, et nende sõnul saab autot nimetada ainult venepäraseks - selles on liiga palju imporditud komponente. . Võtame näiteks mootorid, mis moodustavad umbes kolmandiku lennuki hinnast. Superjet 100 on varustatud Prantsuse ettevõtte Snecma ja Venemaa MTÜ Saturni ühiselt toodetud SaM-146-ga. Turboventilaatormootori kõige keerulisem ja kallim osa on aga gaasigeneraator (kompressorid, põlemiskamber, turbiin kõrgsurve) on Prantsusmaa partneri lahendus. Ja ainult "külm" osa - ventilaator ja turbiin, mis seda pöörleb madal rõhk- töötati välja Rybinskis MTÜ Saturnis.

Ehk siis Superjeti disainimise ajal polnud Venemaa tööstusel lennukitootjatele peaaegu midagi pakkuda. Selle konkurentsivõimeline mootor piirkondlikud lennukid Venemaal ei olnud. Nagu ka palju muid asju.

Tänaseks on aga olukord muutunud. Uus keskmise pikkusega reisilennuk MS-21 (tõenäoline nimi seerias Yak-242) hakkab palju vähem sõltuma koostööst välismaiste tarnijatega. Ja kuigi tavapäraselt on lennukikliendil õigus elektrijaama valida ja eelistada välismaist toodangut, Vene mootorid MS-21 jaoks saavad olema. Õigemini, need on juba olemas.

PD-14 on ülikõrge möödavoolusuhtega (1:8,3) mootor. Seda on märgata juba muljetavaldava 1,9 m läbimõõduga ventilaatori pealt.. Elektrijaam hakkab kütust tarbima väga säästlikult

Gondli töötas välja Aviadvigatel JSC - see tähendab PD-14 tootja ise. See kätkeb endas palju huvitavaid lahendusi, eriti unikaalset tagakülje disaini

PD-14 viitab turboventilaatormootoritele, mille voolud kahest vooluringist ei segune. Teise "külma" ahela õhk voolab laineliste servadega düüsi otsikust välja

Maailmatasemel valikud

Viienda põlvkonna PD-14 mootori töötas välja Permi OJSC Aviadvigatel. See põhineb ühtsel gaasigeneraatoril: 8-astmeline kompressor, madala heitgaasiga põlemiskamber ja kõrgsurveturbiin. Seda gaasigeneraatorit hakatakse kasutama ka teistes väiksema või suurema tõukejõuga PD-tüüpi mootorites. PD-14 annab tõukejõu 14 tonni ja selles oleva teise ahela töö tagab õõnsate laia akordiga labadega ventilaator ja madalrõhuturbiin. Mootori möödaviigu suhe on välist ahelat läbiva õhuvoolu ja sisemise ahela õhuvoolu suhe ning PD-14 mootori puhul on see 8,3. See on kaasaegne näitaja nii kodumaiste kui ka välismaiste turboventilaatormootorite jaoks. Kõrge möödaviiguaste vähendab oluliselt kütusekulu. Vastavalt PD-14 arendaja avaldusele on kütusekulu erikulu vähenemine võrreldes kaasaegsed analoogid on 10-15%. Deklareeritud müratase on 15-20 dB madalam ICAO 4. standardiga kehtestatud normidest ning kahjulike ainete NOx emissiooni tase jääb 30% alla ICAO 2008. aasta normidele. See on kooskõlas tänapäevaste keskkonnastandarditega.

"Võõras" tiiva all

Kui esimest lennumudelit MS-21 alles ehitatakse, siis PD-14 tõuseb taevasse. See on riputatud Il-76 LL lendava labori püstoli külge ühe nelja tavalise mootori asemel. Teste viivad läbi United Aircraft Corporationi osaks oleva kuulsa Lennukatseinstituudi (LII, mis on nime saanud M.M. Gromovi järgi) katsepiloodid ja insenerid, samuti tootja OJSC Aviadvigateli esindajad. Eksperimentaalset mootorit on raske segi ajada standardsete Ilovsky mootoritega, kuna selle mõõtmed ületavad standardse D-30KP-2 mõõtmeid. Piisab, kui öelda, et ainult ventilaatori sisselaskeava läbimõõt on 1,9 m.

Anatoli Dmitrijevitš Kulakov, V.I nimelise LII peadirektori asetäitja. MM. Gromov elektrijaamade katsetamiseks. Nagu vestlusest teada saime, pidid instituudi spetsialistid enne, kui mootor oma esimesele lennule jõudis, lahendama palju keerulisi probleeme. inseneri ülesanded. Esimene neist oli lendava labori (LL) valik. LII käsutuses on mitu Il-76 lennuki baasil loodud LL-i, kuid mitte igaüks ei saa PD-14 testida. Palju oleneb elektrijaama massist (kas tiib peab raskusele vastu?) Ja PD-14 tekitatavast tõukejõust. Valik langes tugevdatud tiivaga IL-76 LL-le, mis mahutab kuni 9 tonni kaaluva elektrijaama ja mootori tõukejõu kuni 25 000 kgf. Viimati osales see lennuk testimisel aga 1996. aastal. Seejärel riputati selle külge ainulaadne propfanmootor D-27, mis oli mõeldud kasutamiseks Ukraina-Vene lennukil An-70. Pärast peaaegu kaks aastakümmet tegevusetust oli vaja taastada Il-76 LL lennukõlblikkus, mille jaoks koostati OAO AKB im. aktiivsel osalusel eriprogramm. S.V. Iljušin. Veteranlennukil vahetati välja oluline osa varustusest, sealhulgas lennu- ja navigatsiooniseadmed ning saadi kõik vajalikud järeldused, et LL oskab lennata. Mis järgmiseks? Kas peatada mootor ja alustada testimist? Ei! See pole nii lihtne.

PD-14 mootor on ainulaadne ka selle poolest, et esimest korda kodumaise mootoriehituse praktikas arendas tootja mitte ainult mootori enda, vaid ka selle jaoks mõeldud gondli (tavaliselt valmistab mootori gondli konkreetsele mootorile lennukit loov ettevõte). Seega on mootoril juba MS-21 pülooni jaoks mõeldud kinnitus ja see ei sobi tiivaga Il-76LL. LII spetsialistid pidid konstrueerima spetsiaalse võimsuse vahehoidiku - adapteri MS-21 pülooni kinnituste ja Il-76LL tiiva vahele.

Fotol näete paljulubavat vene mootorit ilma gondlita

See foto näitab gondli riputamist koos mootoriga lendava labori püstoli külge. Erinevat tüüpi kinnitusdetailide ühendamiseks kasutatakse spetsiaalset toiteadapterit

Kuhu energiat panna?

Kõige olulisem inseneriprobleem on see, et uut mootorit ei saa testida standardsete LL-süsteemide kontrolli all. Laboris on vaja uuesti luua kõik eksperimentaalse elektrijaama juhtimissüsteemid, mis on sarnased MS-21-s kasutatavatele süsteemidele, samuti usaldusväärselt reprodutseerida kõik koormused, mille all mootor töötab. Selleks oli enne katsetamist vaja projekteerida ja ehitada lennulaboris kõik vastavad seadmed.

Mootor mitte ainult ei loo reaktiivtõukejõudu, vaid on ka lennuki energiasüda. Võlli ja käigukasti abil ühendatakse kõrgsurveturbiini võll ACC-ga (lennuki tarvikute ajamkast). KPSA-s on seal edastatav pöördemoment "lahti võetud" elektrigeneraatori ja hüdropumpade abil. Mootorid nõuavad praegu võimalikult palju elektrienergiat, eriti arvestades suundumust asendada paljud hüdroajamid elektrilistega. IL-76LL-l on elektriline jõuvõtusüsteem. Generaatorilt võetav võimsus realiseeritakse spetsiaalsetes termoelektrilistes laadurites (TEN), mis paigaldatakse õhuvooludesse, mida lennu ajal puhutakse välisõhuga.

Lisaks pöördemomendile võetakse mootorist suruõhku, mis siseneb lennuki MS-21 süsteemidesse. Erinevatel eesmärkidel õhuproove võetakse gaasigeneraatori mitmes punktis. Näiteks pärast kompressori kolmandat etappi eemaldatakse õhk MS-21 sõitjateruumi kliimaseadme vajadusteks. Lendaval laboril puudub õhukonditsioneerimissüsteemi parameetritega õhuproovide võtmise süsteem, mis oleks sarnane MS-21-s olevale, kuna proovide võtmine suruõhk- see on jõuvõtt mootorilt, mis tähendab, et katsete käigus tuleb ka see koormus realiseerida. LL on ka kontroll- ja mõõteseadmetest küllastunud. Jadamootori töötamise ajal registreerib pardaparameetriline salvesti 30–40 tehase tööparameetrit. Katsetamise käigus võetakse mitme anduriga varustatud katsemootorilt 1066 parameetrit. Andmed saadetakse keskserverisse, Il-76LL kaubaruumi peainseneri konsooli, kokpitis olevale ekraanile, raadio teel maapealsesse juhtimispunkti ja otse spetsialistidele Permis, ettevõttes Aviadvigatel JSC.

Taustal on näha katsemootori peamine juhtpaneel: sellel paneelil istudes juhib LII juhtivinsener katselennu ajal PD-14 režiime. Meile lähemal on teiste spetsialistide töökohad, kes jälgivad mootori parameetreid

Töökohtüks katsetega seotud inseneridest ja kapp arvutitega, mis analüüsivad andmeid spetsiaalselt loodud tarkvara abil

Solo ühel mootoril

Kui käes on aeg LL õhku tõsta, siis LII kogenumad katsepiloodid im. MM. Gromov. Kaubaruumis istmed konsoolide juures on katseinseneride poolt. Pilootide käsutuses on kõik tavalised lennuki Il-76LL ja selle mootorite juhtimissüsteemid. Ja ainult katsemootorit juhib LII juhtiv katseinsener. Tema kõrval on keskkonsooli juures veel üks LII esindaja ja PD-14 arendaja insener. "Me startime kolme mootoriga eriline tehnika, et lennuk asümmeetrilise tõukejõu tõttu rajalt välja ei lendaks,“ ütleb Aleksander Krutov, austatud katsepiloot, Venemaa kangelane, LII katsepilootide kooli juht. - Stardikatsete selles etapis töötab katsemootor ainult madalal gaasil. Esiteks soojendame kolm tavalist mootorit. Seejärel eemaldatakse teine, katselisega sümmeetriline mootor tühikäigule ja hakkame aeglaselt õhku tõusma. Toome 1. ja 4. tavamootori stardirežiimile. Seejärel toome stardijooksu ajal 3. tavamootori sujuvalt stardirežiimile. Lahkume kolme peal, saame kõrgust. Nii välditakse õhkutõusmisel ohtlikke pöördemomente.

Juba pärast ronimist jätkab testimise juhtiv insener, kelle käsutuses on põhikonsoolile paigaldatud eksperimentaalne mootori juhthoob, otse katsete juurde.

Esimene PD-14 insenerikatseprogramm on mõeldud ainult 12-tunniseks lennuks. Iga lennu lõpus analüüsivad saadud teavet FII spetsialistid ning Aviadvigatel JSC esindajad vaatavad hoolikalt läbi mootori komponendid, hindavad selle seisukorda ja kõrvaldavad võimalikud puudused. Loomulikult ei lõpe kõik esimese katselendude seeriaga. Mootor ootab uusi katsetusi suuremate koormustega, sealhulgas kõrgmäestikutingimustes, äärmises kuumuses ja tugevas külmas. Kuid juba praegu vastavad testides osalenud LII spetsialistide ütluste kohaselt PD-14 mootori omadused arvutatud andmetele tõestatud režiimides.

Praegu on kodumaine lennukitööstus omamoodi "peatatud" olekus: ühelt poolt on see olemas ja teisest küljest pole ühtegi kaasaegsed lennukid Puhtalt kodumaist arengut pole me viimastel aastatel näinud. Ja "Super-Jet" ei lähe arvesse, kuna vene keeles on selles eranditult "kruvikeeraja komplekt". Lennutööstuse elluäratamise lootus on PD-14 mootor, mille omadused (võrdlus analoogidega) lubavad seda nimetada viimaste aastate üheks parimaks.

Arendajad loodavad, et uue mootori loomine mõjub kõige soodsamalt kogu kodumaise lennunduse olukorrale ning aitab kaasa ka paljude uute töökohtade loomisele.

Uus projekt

Miks uus PD-14 mootor üldse loodi? Kaasaegsete Venemaa mootorite omadused (võrdlus välismaiste mudelitega) olid sellised, et oli vaja kiiresti välja töötada midagi radikaalselt uut. Disainerid lähtusid ideest luua elektrijaam, mis võimaldab neil edasi arendada ja ehitada oma 130-180 istekohaga lennukeid. Ainus sarnase klassi ja täielikult Venemaa päritolu sõiduauto on Tu-214 lennuk. Selle tootmine väikeste partiidena jätkub täna.

Kuid need lennukid on hädasti puudu, vajame varustust kogu meie riigi lennukipargi uuendamiseks. Kuid seda teha ilma täiesti uute mootoriteta on täiesti võimatu. Tehniliste omaduste ja võimaluste poolest ei tohiks nad millegi poolest alla jääda maailma juhtivate tootjate kolleegidele.

Üldiselt on seoses Ukraina hiljutiste sündmuste ja sidemete täieliku katkemisega kahe riigi tööstussfääris PD-14 mootor (karakteristikud, võrdlus - käesolevas artiklis) väga oluline ka terviklikkuse seisukohalt. arenduse ja tootmise taaselustamine meie riigis. Lisaks on selle loomise ajal kavas lahendada mitu olulist ülesannet korraga:

Viia lõpule tsiviillennukitööstuse ümberstruktureerimine rollide ümberjagamise ja uute osalejate kaasamise kaudu sellesse projekti.
Lõpuks plaanitakse jagada vastutusalad ja taasluua tööjaotus lennundustoodete vallas, mis Nõukogude Liidu lagunemise ajal täielikult hävis.
Samuti loodavad projekti loojad uute polümeer- ja komposiitmaterjalide loomisele, mida tänapäevane kosmosetööstus hädasti vajab.

Kuidas see kõik algas?

Idee, et riik vajab kiiresti uut lennukimootorit, sündis Aviadvigatel JSC sügavuses 2000. aastate alguses. Aeg oli siis ülimalt raske ja seega ka tegelikkuses see projekt vähesed uskusid.

Kuid organisatsiooni spetsialistid uurisid sel ajal hoolikalt ja sihikindlalt maailma kogemusi mootorite tootmisel ning analüüsisid ka kodumaist transporditurgu, püüdes ennustada, millist tüüpi mootorite järele tsiviillennukitööstuses oleks suur nõudlus. Mille poolest PD-14 mootor täpselt silma paistma pidi? Selle omadused (võrdlus ja võrdlus) välismaiste näidistega pidid lihtsalt paljastama selle märgatava paremuse.

Miks? Kõik on lihtne. Nendel aegadel "suruti" välismaiste lennukitootjate tooteid meie turgudele üliagressiivsete meetoditega. Paraku, aga suurel määral aitasid sellesse kaasa ka mõned juhid. Täna pole sanktsioonidega seoses see teema enam nii aktuaalne. Pealegi hakkas riik ise "äkki" huvi tundma kodumaiste mootorite tootmise võimaluse vastu. Nii sattus Aviadvigateli ettevõte end kiiresti nii kodu- kui ka välismeedia tähelepanu keskpunkti.

Projekti peamised ülesanded

Peamine ülesanne oli sel ajal pakkuda vastuvõetavat kulu, millega seda toodet hakataks tegelikult intensiivselt ostma. Siis sündis idee luua ühtne ja universaalne gaasigeneraator. Kui see õnnestub, on meie riigis võimalik luua tohutu nimekiri meie enda tööstusseadmetest, mis ei saa muud üle kui rõõmustada.

Mis on turboventilaator, tööpõhimõtted

Kuidas saaksime paremini mõista uue turboventilaatormootori eeliseid? Kõigi sarnaste mootorite tööpõhimõte on sarnane ja seetõttu tuleks seda küsimust üksikasjalikumalt käsitleda, kuna vastasel juhul ei mõisteta tõenäoliselt uute tehnoloogiate eeliseid.

Kirjanduses nimetatakse turboventilaatoreid suure möödaviiguastmega mootoriteks. Nende eripäraks on suure läbimõõduga ventilaatori olemasolu, mille tõttu läbib mootorit alati väga suur hulk õhku. Selle osa suurte mõõtmete tõttu muutub mootori välimine otsik sageli tarbetult "monumentaalseks" ja seetõttu lüheneb. Ohtlike õhuturbulentside vältimiseks on konstruktsioonis kaasas fikseeritud labad, mis pööravad õhusegu voolu õiges suunas.

Vastavalt oma tööpõhimõttele meenutavad sellised mootorid tugevalt rakettmootoreid, kuid voolud neis praktiliselt ei segune. Turboventilaatormootorite eeliseks on see, et rakettidest "torusse" väljuv joa keerutab sel juhul lisaventilaatorit, mis on võimas tõukejõu allikas. Just tema toodab vähemalt 70–80% kogu veojõust. Seega on PD-14 lennukimootor ülimalt ökonoomne. Nende mootorite sisekontuur kordab peaaegu täielikult raketimudelite disaini, kuid nende viimased etapid "kombinatsioonis" on ventilaatori ajam.

Eelised ja miinused

Nagu kõigil tema "sugulastel", on PD-14 lennukimootoril nii positiivseid kui ka negatiivsed küljed. Selle tugevuste hulka kuulub kõrge kasutegur, mis võimaldab neid elektrijaamu laialdaselt kasutada ka pikamaaliinidel.

Millised on tema puudused? Kõige olulisem - väga suured mõõtmed ja korralik kaal. Hoolimata kõigist inseneride ja teadlaste jõupingutustest, tekitavad turboventilaatormootorid märkimisväärset vastupanu lähenevatele sõidukitele õhuvool lennul. Eeldatakse, et see probleem lahendatakse, kui on võimalusi nende üldmõõtmete vähendamiseks.

Võrdlevad erinevused

Uus turboventilaator, mille põhimõte on sarnane "klassikalise" kodumaised mudelid samas väga erinev oma eelkäijatest. Muidugi on erinevused "silma järgi" märgatavad ainult inseneridele. Kui võrrelda seda mudeliga PS-90A (lennukid Il-96, Tu-214, Il-76), siis märkame kohe, ärgem kartkem seda sõna, kvalitatiivset läbimurret tehnoloogilises protsessis ja võimetes.

Möödaviik suurenes täpselt kaks korda, gaasi temperatuur enne turbiini sisenemist tõusis kohe 100 K võrra, üldine surveaste (erinevates tingimustes) tõusis 20-50%. Võrreldes ülaltoodud kodumaiste mootoritega, võimaldab uus PD-14 lennukimootor säästa vähemalt 12-16% rohkem kütust.

Massiline kokkuhoid

Esimest korda kodumaises tsiviillennukitööstuses kasutati mootori konstrueerimisel kõrgtugevatest titaanisulamitest õõnsate turbiinilabade valmistamise tehnoloogiat.

See annab 30% kaalusäästu, kokku on uus PD-14 lennukimootor kergendatud umbes 10%. Samuti omandatakse Permi mootoritehases täna ühekristalliliste turbiinilabade tootmise tehnoloogiat. On teatatud, et see lähenemine suureneb Töötemperatuur gaasid kohe kuni 2000 K.

Lisaks hakkavad kodumaised tootjad esimest korda kasutama mootorite projekteerimisel ja valmistamisel sellist kogust polümeerkomposiitmaterjale. Selle lähenemisviisi korral ei vähene märgatavalt mitte ainult mootori mass, vaid suureneb ka selle tugevus ja vastupidavus ülekoormustele.

Uue mootori loomise tähendus

Nagu me artikli alguses ütlesime, on võimatu luua ühtki uut lennukit ilma uute mootoriteta. Viimasega läheb kõik tasapisi paremaks: peagi algab PD-14 mootori katsetus Riigiinspektsiooni näol ... Aga millised autod nendega varustatakse?

Eeldatakse, et MS-21 lennukid (põhiliin, 21. sajand) luuakse spetsiaalselt nende mootorite jaoks. Kui see tõesti ellu viiakse, siis saab rääkida tõelisest läbimurdest, esimest korda pärast NSV Liidu aega luuakse meie riigis tõesti midagi uut. Veelgi olulisem on see, et Venemaa PD-14 mootor võimaldab luua terve rea uusi lennukeid, mis on mõeldud nii pikamaalendude kui ka siseliinide sooritamiseks. Kuni viimase ajani ütlesid kõik seda kodumaised lennukid peavad olema varustatud ainult imporditud mootoritega. Täna selgus, et see õnneks nii ei ole.

Milliseid autosid nad varustavad?

Juba täna on ilmne, et uue mootori ühtne disain võimaldab seda edukalt kasutada mitte ainult reisi-, vaid ka transpordilennukitel. Kuna selle tõukejõud on kuni 14 tonni, saab seda mudelit paigaldada MS-21-200/300/400-le. Kindlasti lubatakse neil IL-214 valmis teha. Seal on teavet veelgi võimsama, 18-tonnise tõukejõuga modifikatsiooni ehk PD-18 loomise algusest. Seda peaks kasutama lennukitel Tu-214 ja Il-96. Tuletame meelde, et tänapäeval on kõik need masinad varustatud "vanamehe" PS-90A-ga.

Samuti teatavad arendajad, et juba on tehtud otsus luua sellest mootorist kümnetonnise tõukejõuga kerge versioon. Arvata võib, et seda hakatakse kasutama kaua kannatanud Superjettide tootmiseks, millele praegu Prantsusmaalt mootoreid osta ei taha. Lõpuks luuakse sellest mootorist ka spetsiaalne, kopteriversioon, mis varustatakse kuulsa transpordi "lehmaga", tuntud ka kui Mi-26 helikopter.

Seni on nende masinate valmistamisel kasutatud Ukraina D-136 mootoreid. Isegi esialgsed arvutused näitavad, et olemasolev vajadus nende mootorite järele on enam kui piisav, et katta kõik arenduse käigus tekkinud kulud uus tehnoloogia. Kokku plaanitakse kaasata vähemalt 70 miljardit rubla investeeringuid ja pooled neist on vahendid föderaaleelarve. Viimane asjaolu näitab, kui väga riik seda projekti vajab.

Miks vana PS90-A halb on?

MS-21 uusim mootor PD-14 on uus põlvkond, lisaks ühildub see suurepäraselt suhteliselt vanade lennuki modifikatsioonidega. Nii võivad ärateenitud "veteranid" Il-76, mille moderniseerimisega on intensiivselt tegeldud eelmisest aastast, neile uut mootorit paigaldades võib lennata veel mitukümmend tuhat tundi. Lisaks on võimalik suurendada lennuulatust neljalt tuhandelt kilomeetrilt viie tuhande kilomeetrini, ilma koormuseta pikeneb ka vahemaa tuhande kilomeetri võrra ning kütusekulu väheneb umbes 14%. Viimane asjaolu on eriti oluline, kuna tänu sellele on võimalik tonni kauba korraga transportimise kulusid 10% võrra vähendada.

Seega tuleb oma tööaega truult ära teeninud vana mootor, mis on välja töötatud juba NSVL-is, oma ülesannetega siiani hakkama, kuid ei vasta enam tänapäeva nõuetele. Peamine probleem on suur kütusekulu ja suurenenud müra. Põhimõtteliselt on see teada juba väga pikka aega, kuid konkreetsed sammud olukorra parandamiseks ja uue mootori loomiseks on astutud alles nüüd. Aususe huvides olgu öeldud, et alles täna on kõik selleks tööks vajalikud vahendid ilmunud.

Ametlik teave töö edenemise kohta

Ametlikult on mootorit arendatud alates 2008. aastast, kuid tegelikult hakkas andekas disainerite meeskond seda disainima juba 1999. aastal.

2012. aastal koostati esmakordselt täisväärtuslik demoversioon. Samal ajal toimus intensiivne gaasigeneraatorisüsteemide täiustamine, mis tõi projekteerijateni peamised probleemid. Tänaseks on kõik puudused edukalt kõrvaldatud. See Permi mootor lasti esmakordselt turule 2012. aasta keskel. Samal ajal leidsid disainerid, et kõrged projekteerimisnäitajad on üsna kooskõlas praktilise asjade seisuga, mis tugevdas veelgi nende veendumust uute mootorite kiire tootmise alustamise vajaduses.

Algselt plaaniti see valmis saada kolm aastat tagasi, kuid mõningate probleemide tõttu on tõendeid, et osa neist jätkub tänaseni. Eeldatakse, et masstootmine algab sel aastal ja aastas peavad permid kokku panema vähemalt kaks kuni kolm tosinat uut mootorit. Ja seda on väga vähe, kuna kodumaiste lendurite arvates tuleks praeguse lendude tempo säilitamisel aastaks 2019 toota lennukimootoreid titaanilises tempos - 200 ühikut 12 kuu jooksul. Tahaks loota, et kodumaine tööstus suudab selle projekti "tõmmata".

Aga kuidas on lood MS-21-ga?

Esimest korda hakkas info uue lennuki tootmise alustamise kohta saabuma eelmise aasta alguses. Hetkel on kindlalt teada, et Irkutski lennukiehitustehases pannakse juba jõuliselt kokku uue kodumaise reisilennuki esimene kere, mis oma keskkonnas on rohkem tuntud "mitteametliku" nimetuse Yak-242 all. .

Tiib on kokku pandud Uljanovskis ainulaadsetest komposiitmaterjalidest. Tõenäoliselt on see juba Irkutskisse jõudnud. Kodumaine meedia, kellel on selle ettevõtte juures oma esindajad, lubas kindlalt, et esimene lennuk saab õhku tõusta selle aasta suvel. On teatatud, et tootjal on juba tervelt 175 kindlat lepingut MS-21 ehitamiseks ja tarnimiseks. Kliente oli palju suured organisatsioonid, mille hulka kuulub isegi Sberbank, mis tarnib uusi lennukeid liisinguga.

Samuti on teavet selle kohta, et seda tüüpi lennukit saab juurde tellida 100 ja klientidena ei tegutse mitte ainult kodumaised, vaid ka välismaised tõlkijad. See sõnum on tõesti ainulaadne, kuna viimati tundis keegi meie reisilennukite vastu huvi alles NSV Liidu päevil.

MS-21 projekti tähtsus seisneb selles, et tegemist on esimese ja seni ainsa iseseisvalt ja vanu liiduaegseid arendusi kasutamata loodud kodumaise lennukiga, mis ei kasuta välismaiseid komponente. Selle kaubamärgi lennumarsruudid avalikustatakse alles pärast igat tüüpi lennu- ja stenditestide lõplikku läbimist, mis jätkuvad tänaseni.

järeldused

Seega on uus paljulubav mootor tõeline läbimurre kogu kodumaise tööstuse ja eriti tsiviillennukite ehituse jaoks. Mis puudutab nende mootorite vajadust, siis see on kolossaalne. Väga pikka aega on kodumaised lennuettevõtjad rääkinud, et nad ei ole liiga innukad ostma kasutusest kõrvaldatud importlennukeid, mille ressurss on peaaegu ammendatud. Kuid kodumaine tööstus ei osanud neile tol ajal midagi sobivat pakkuda.

Tänapäeval on olemas nii mootor kui ka lennuk. Kuna meie riigi vastu on kehtestatud sanktsioonid, siis puuduvad võimalused välismaalt midagi osta ja taevasse tõusnud kurss ei lisa sellele otsusele atraktiivsust. Nii et kodumaisel projektil on grandioossed väljavaated. Tahaks loota, et tööstus ei vea teid alt ja suudab varustada tootjaid kõigi vajalike komponentidega.

Võttes arvesse viimaseid uudiseid PD-14 mootori kohta, võime järeldada, et täiesti uue vene turboventilaatormootori loomine on jõudnud finišisse. Ekspertide sõnul aitab just see projekt kodumaistel lennukidisaineritel siseneda ülemaailmsele lennukitootmise turule.

Lennuki mootor PD-14

Praegu on Permi mootoritehase poolt esindatud arendajatel õnnestunud läbida esimene katselennu etapp ja viia teine testiring lõpuni. Seda sündmust võib pidada väga märgiliseks, sest on täiesti võimalik, et lähiaastatel jõuab Venemaa rasketootmine uuele tasemele. Ja just sellele lennukimootorile tuleks erilist tähelepanu pöörata.

Lennukite jõuallikate masstootmist alustades saavad kodumaised lennukitootjad palju kokku hoida Raha. Tõepoolest, praegu ostetakse välispartneritelt erineva konfiguratsiooniga lennukimootorit, et Venemaa disainerid saaksid sellise paigaldusega varustada nii reisi- kui ka kaubalennukeid. Statistika põhjal varustada 45 ühikut õhutehnoloogia 40 tuleb osta välismaalt ja ainult 5 on kodumaiste tootjate toodetud.

Mootori loomine

Mootori PD-14 teise lennukatse jaoks paigaldati seade MS-21 lennukile. Katsetuur sai edukalt läbitud, eksperdid märkisid selgelt suurepärase spetsifikatsioonid mootor PD-14.

Katse teine tase pidi aitama vastata küsimusele, mis puudutab üksuse töötamist märkimisväärsel kõrgusel ja maksimaalselt kiirusrežiim et eksperdid saaksid võrrelda välismaised analoogid. Vene disainerite loodud elektrijaam sai oma ülesandega suurepäraselt hakkama.

Eksperdid märkisid mitte ainult üksuse kvaliteetset ja usaldusväärset kokkupanekut, vaid ka uusimaid tehnoloogiaid, mida on kasutatud turboreaktiivmootori PD-14 loomiseks. Vene jõuallika kokkupanek, mida hiljem kasutatakse reisi- ja kaubalaevade varustamiseks, ei tekitanud erilisi raskusi, kuna otseses loomisprotsessis osalesid kõrgelt professionaalsed spetsialistid mitmest Venemaa mootoriehitusettevõttest.

Universaalne lennukimootor

Ekspertide hinnangul kiirendab PD-14 tootmine kodumaise lennukitööstuse arengut mitu korda nii pikamaa- kui ka keskmaalennukite loomise osas. Lõppude lõpuks, kui kodumaiste lennukite varustamiseks kasutati varasemaid välismaiste tootjate toodetud jõuallikaid, siis nüüd on neil eesmärkidel võimalik kasutada Venemaa mootoreid, mille jõudlusomadused ei jää kuidagi alla välismaistele kolleegidele.

Lennuki mootor PD-14 on valmistatud ühtsel kujul, mis võimaldab seadmega varustada peaaegu kõiki Venemaa tootjate toodetud reisi- ja transpordilennukite mudeleid. Selle mootoriga, mille tõukejõud on 14 tonni, on kavas varustada järgmised lennukimudelid:

mudelite MS-21-200, 300 ja 400 reisijatelaevad;
sõjalaevad Il-214 ja Il-76;
PD-18 mootor, mis tagab võimsama tõukejõu, kuni 18 tonni, soovitavad eksperdid seda kasutada reisilaeva Tu-124 varustamiseks.

Disainerid kavatsevad luua uue seadme, mida saab paigaldada raskele mudelile transpordihelikopter Ukraina lennukitootjate toodetud D-136 seadme asemel Mi-26.

Arvestades, et PD-mootorite eeldatav kasutus on üsna ulatuslik, aitab nende agregaatide masstootmine analüütikute sõnul hõlpsalt tagasi maksta projektile nimega "PD-14" eraldatud tõsised kulud. Esialgsete hinnangute kohaselt on sularahainvesteeringute ligikaudne summa umbes 70 miljardit rubla..

Tabel TX mootorid PD

Uue seadme TX

Kuni viimase ajani tegelesid Venemaa disainerid PS-90A-nimelise lennukimootori valmistamisega.

PD-14 mootori tehnilised omadused on paljuski paremad kui tema eelkäijal ja see omakorda aitab kasutusiga mitu korda pikendada. lennukid, millele paigaldatakse uusim elektrijaam. Mõelgem, kuidas parandada sõjalise transpordilaeva Il-76 tehnilisi omadusi pärast selle varustamist uue mootoriga:

Ligikaudu 60 tonnise koormaga lennuki lennuulatus suureneb senise 4 tuhande kilomeetri asemel 4,8 tuhande kilomeetrini.
Ilma lisakoormuseta suureneb lennuulatus 9,6 tuhandelt km-lt 10,9 tuhandele km-le.
Kütusekulu 1 arvestusliku km kohta väheneb umbes 13%.

Võttes arvesse ülaltoodud täiustusi, saab kaubaveo tariifide kogumaksumust vähendada umbes 9-10%.

30. oktoobril 2015 algasid Il-76LL lennulaboris uusima Venemaa lennukimootori PD-14 katsetused. See on erakordse tähtsusega sündmus. 10 uudishimulikku fakti turboreaktiivmootorite kohta üldiselt ja eriti PD-14 kohta aitavad mõista selle olulisust.

1. Inimlikkuse saavutus

Turboreaktiivmootor (TRD) on inimkonna üks peamisi tehnilisi saavutusi, mille võib võrdsustada ratta, purje, aurumasina, sisepõlemismootori, rakettmootori ja tuumareaktori leiutamisega. Tänu turboreaktiivmootorile muutus meie planeet ühtäkki väikeseks ja hubaseks. Igaüks pääseb mugavalt ja turvaliselt mõne tunniga kõige kaugemasse nurka.

Statistika järgi lõppeb vaid üks lend 8 miljonist inimeste surmaga õnnetusega. Isegi kui teeksite iga päev juhusliku lennu, kuluks teil lennuõnnetuses hukkumiseks 21 000 aastat. Statistika järgi on kõndimine kordades ohtlikum kui lendamine. Ja kõik see on suuresti tingitud tänapäevaste lennukimootorite hämmastavast töökindlusest.

2. Tehnoloogia ime

Kuid turboreaktiivmootor on äärmiselt keeruline seade. Selle turbiin töötab kõige raskemates tingimustes. Selle kõige olulisem element on spaatel, millega kineetiline energia gaasivool muundatakse mehaaniliseks pöörlemisenergiaks. Üks laba, mida on lennuki turbiini igas etapis umbes 70, arendab võimsust, mis on võrdne vormel 1 auto mootori võimsusega ja pöörlemiskiirusel umbes 12 tuhat pööret minutis, tsentrifugaaljõud, mis võrdub 18 tonni mõjub sellele, mis võrdub kahekorruselise Londoni bussi vedrustuse koormusega.

Kuid see pole veel kõik. Gaasi temperatuur, millega tera kokku puutub, on peaaegu pool Päikese pinna temperatuurist. See väärtus on 200 °C kõrgem kui tera valmistatud metalli sulamistemperatuur. Kujutage ette seda ülesannet: peate hoidma jääkuubiku sulamist 200 ° C-ni kuumutatud ahjus. Disaineritel õnnestub tera jahutuse probleem lahendada sisemiste õhukanalite ja spetsiaalsete katete abil. Pole üllatav, et üks spaatel maksab kaheksa korda rohkem kui hõbe. Et luua ainult see väike detail, mis mahub teie peopesale, peate välja töötama rohkem kui tosina kõige keerukama tehnoloogia. Ja kõiki neid tehnoloogiaid kaitstakse kui kõige olulisemat riigisaladust.

3. Turboreaktiivtehnoloogia on tähtsam kui aatomisaladused

Lisaks kodumaistele ettevõtetele omavad kaasaegsete turboreaktiivmootorite loomise täistsükli tehnoloogiaid ainult USA ettevõtted (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), Inglismaa (Rolls-Royce) ja Prantsusmaa (Snecma). See tähendab, et kaasaegseid lennundusturboreaktiivmootoreid tootvaid riike on vähem kui tuumarelvi omavaid või satelliite kosmosesse saatvaid riike. Näiteks Hiina aastatepikkused jõupingutused ei ole selles valdkonnas seni edu toonud. Hiinlased kopeerisid ja varustasid Venemaa hävitaja Su-27 kiiresti oma süsteemidega, vabastades selle sümboli J-11 all. Kuid neil ei õnnestunud kopeerida selle AL-31F mootorit, nii et Hiina on veel pikka aega sunnitud ostma selle Venemaa mitte kõige moodsama turboreaktiivmootori.

4. PD-14 on 5. põlvkonna esimene kodumaise lennuki mootor

Lennuki mootoriehituse edusamme iseloomustavad mitmed parameetrid, kuid üks peamisi on gaasi temperatuur turbiini ees. Üleminekut igale uuele turboreaktiivmootori põlvkonnale ja neid on kokku viis, iseloomustas selle temperatuuri tõus 100-200 kraadi võrra. Seega ei ületanud 1940. aastate lõpus ilmunud 1. põlvkonna turboreaktiivmootorite gaasitemperatuur 1150 °K, 2. põlvkonnal (1950. aastad) tõusis see näitaja 1250 °K-ni, 3. põlvkonnal (1960. aastad) see parameeter. tõusis 1450 °K-ni, 4. põlvkonna mootoritel (1970-1980) ulatus gaasi temperatuur 1650 °K-ni. 5. põlvkonna mootorite turbiinilabad, mille esimesed näidised ilmusid läänes 1990. aastate keskel, töötavad temperatuuril 1900 °K. Praegu on maailmas ainult 15% töötavatest mootoritest 5. põlvkonna mootorid.

Lennuki turbiini üks laba arendab võimsust, mis on võrdne vormel 1 auto mootori omaga

Gaasi temperatuuri tõus ja uued konstruktsiooniskeemid, peamiselt möödaviigud, on võimaldanud turboreaktiivmootorite arendamise 70 aasta jooksul saavutada muljetavaldavaid edusamme. Näiteks on mootori tõukejõu ja selle massi suhe selle aja jooksul kasvanud 5 korda ja moodsate mudelite puhul jõudnud 10-ni. Kompressori õhu kokkusurumise aste on kasvanud 10 korda: 5-lt 50-le, samas kui kompressori arv etapid on poole võrra vähenenud - keskmiselt 20-lt 10-le. Kaasaegsete turboreaktiivmootorite kütuse erikulu on võrreldes 1. põlvkonna mootoritega vähenenud poole võrra. Iga 15 aasta järel kahekordistub reisijateveo maht maailmas, kusjuures kogu maailma lennukipargi kütusekulu peaaegu ei muutu.

Praegu toodetakse Venemaal ainsat 4. põlvkonna tsiviillennuki mootorit PS-90. Kui võrrelda PD-14 sellega, siis on kahel mootoril sarnane mass (2950 kg PS-90A põhiversioonil ja 2870 kg PD-14), mõõtmed (ventilaatori läbimõõt mõlemal 1,9 m), kompressioon. suhe (35,5 ja 41) ja stardi tõukejõud (16 ja 14 tf).

Samal ajal koosneb kõrgsurvekompressor PD-14 8 astmest ja PS-90 - 13 astmest, mille kogusurveaste on väiksem. PD-14 möödaviigu suhe on kaks korda kõrgem (PS-90 puhul 4,5 ja PD-14 puhul 8,5) sama ventilaatori läbimõõduga. Selle tulemusena väheneb PD-14 ristlemisel kütuse erikulu esialgsete hinnangute kohaselt 15% võrreldes olemasolevate mootoritega: 0,53–0,54 kg / (kgf h) versus 0,595 kg / (kgf h) PS-90 juures.

5. PD-14 - esimene lennukimootor, mis loodi Venemaal pärast NSV Liidu lagunemist

Nõukogude Liit oli suur lennundusriik. 1980. aastatel töötas NSV Liidus kaheksa võimsaimat lennukimootorite projekteerimisbürood. Tihti konkureerisid ettevõtted omavahel, kuna oli tavaks anda sama ülesanne kahele disainibüroole. Paraku on ajad muutunud. Pärast 1990. aastate kokkuvarisemist oli vaja koondada kõik tööstuse jõud, et viia ellu kaasaegse mootori loomise projekt. Tegelikult oli United Engine Corporationi (United Engine Corporation) asutamise 2008. aastal eesmärk, mille paljude ettevõtetega VTB Bank aktiivselt koostööd teeb, luua organisatsioon, mis suudab mitte ainult säilitada riigi pädevust gaasiturbiinide ehitamisel, vaid ka konkureerida juhtivad ettevõtted maailmas.

PD-14 projekti juhtiv töövõtja on Aviadvigatel Design Bureau (Perm), kes muide töötas välja ka PS-90. Seeriatootmine korraldatakse Permi mootoritehases, kuid osi ja komponente hakatakse valmistama kogu riigis. Koostöös osalevad Ufa Motor-Building Production Association (UMPO), NPO Saturn (Rybinsk), NPCG Salyut (Moskva), Metallist-Samara ja paljud teised.

6. PD-14 - mootor XXI sajandi peamiste lennukite jaoks

Üks edukamaid projekte piirkonnas tsiviillennundus NSV Liidul oli keskmaalennuk Tu-154. Välja antud 1026 tükki, see pikki aastaid moodustas Aerofloti laevastiku aluse. Paraku läheb aeg ja see töönarkomaan ei vasta enam tänapäevastele nõuetele ei ökonoomsuse ega ökoloogilise poole pealt (müra ja kahjulikud heitmed). Tu-154 peamiseks nõrkuseks on suure kütuse erikuluga (0,69 kg / (kgf h)) 3. põlvkonna D-30KU mootorid.

Moodsaid lennukiturboreaktiivmootoreid tootvaid riike on vähem kui tuumarelvi omavaid riike

Keskmise vahemaa Tu-204, mis asendas Tu-154, 4. põlvkonna PS-90 mootoritega, ei suutnud riigi ja vaba turu kokkuvarisemise tingimustes vastu pidada konkurentsile välismaiste tootjatega isegi võitluses kodumaise eest. lennuettevõtjad. Keskmise vahemaa kitsa kerega lennukite segment, kus domineerivad Boeing-737 ja Airbus 320 (ainuüksi 2015. aastal tarniti neid maailma lennufirmadele 986), on aga kõige massilisem ja kohalolek sellel on vajalik tingimus kodumaise tsiviillennukitööstuse säilitamine. Nii tuvastati 2000. aastate alguses tungiv vajadus luua konkurentsivõimeline uue põlvkonna turboreaktiivmootor 130-170 istekohaga keskmaa lennukile. Selline lennuk peaks olema MS-21 (peamine lennuk 21. sajand), mille on välja töötanud United Aircraft Corporation. Ülesanne on uskumatult raske, sest mitte ainult Tu-204, vaid ka ükski teine lennuk maailmas ei suudaks Boeingi ja Airbusiga konkureerida. Just MS-21 all töötatakse välja PD-14. Edu selles projektis on sarnane majandusimega, kuid sellised ettevõtmised on Venemaa majanduse ainus viis naftanõela alt välja pääseda.

7. PD-14 on mootoriperekonna põhikonstruktsioon

Tähed "PD" tähistavad paljutõotavat mootorit ja number 14 tähistab tõukejõudu tonnides. PD-14 on baasmootor turboreaktiivmootorite perekonnale tõukejõuga 8–18 tf. Projekti äriidee seisneb selles, et kõik need mootorid põhinevad ühtsel gaasigeneraatoril kõrge aste täiuslikkus. Gaasigeneraator on turboreaktiivmootori süda, mis koosneb kõrgsurvekompressorist, põlemiskambrist ja turbiinist. Kriitilise tähtsusega on nende agregaatide tootmistehnoloogiad, eriti nn kuum osa.

PD-14-l põhinev mootorite perekond võimaldab kaasaegset varustada Elektrijaamad peaaegu kõik Venemaa lennukid: PD-7-st lähilendu Sukhoi Superjet 100 jaoks kuni PD-18-ni, mida saab paigaldada Venemaa lennukitööstuse lipulaevale, pikamaalennukitele Il-96. PD-14 gaasigeneraatori baasil on plaanis välja töötada PD-10 V helikopteri mootor, mis asendaks Ukraina D-136 maailma suurimal helikopteril Mi-26. Sama mootorit saab kasutada ka Vene-Hiina raskehelikopteril, mille väljatöötamine on juba alanud. Gaasigeneraatori PD-14 baasil saab luua Venemaale nii vajalikke gaasipumbaseadmeid ja gaasiturbiinelektrijaamu võimsusega 8–16 MW.

8. PD-14 on 16 kriitilist tehnoloogiat

PD-14 jaoks töötati tööstuse juhtiva uurimisinstituudi ja Aviadvigateli disainibüroo juhtiva rolliga Lennumootorite Keskinstituut (CIAM) välja 16 kriitilist tehnoloogiat: ühekristallilised kõrgsurveturbiini labad, millel on paljulubav. jahutussüsteem, kasutatav gaasitemperatuuril kuni 2000 °K, õõnes laia nööriga titaanisulamist ventilaatorilaba, tänu millele oli võimalik ventilaatoriastme efektiivsust 5% võrra tõsta võrreldes PS-90-ga, madal- intermetallilisest sulamist heitgaaside põlemiskamber, komposiitmaterjalidest helisummutavad konstruktsioonid, kuumade sektsioonide osade keraamilised katted, õõnsad madalrõhuturbiini labad jne.

PD-14 täiustamist jätkatakse. MAKS-2015-l oli juba võimalik näha CIAM-is loodud süsinikkiust valmistatud laia akordiga ventilaatorilaba prototüüpi, mille mass moodustab 65% praegu kasutatava õõnsa titaanlaba massist. CIAM-i stendil võis näha ka käigukasti prototüüpi, mis peaks olema varustatud PD-18R modifikatsiooniga. Käigukast vähendab ventilaatori kiirust, nii et ilma turbiini kiirusega seotuna töötab see tõhusamal režiimil. See peaks tõstma gaasi temperatuuri turbiini ees 50 °K võrra. See suurendab PD-18R tõukejõudu kuni 20 tf ja vähendab kütuse erikulu veel 5%.

9. PD-14 on 20 uut materjali

PD-14 loomisel tuginesid arendajad algusest peale kodumaistele materjalidele. Oli selge, et mitte mingil juhul ei anta Venemaa ettevõtetele juurdepääsu uutele välismaistele materjalidele. Juhtrolli mängis siin Ülevenemaaline Lennumaterjalide Instituut (VIAM), mille osalusel töötati PD-14 jaoks välja umbes 20 uut materjali.

Kuid materjali loomine on pool võitu. Mõnikord on Venemaa metallid kvaliteetsemad kui välismaised, kuid nende kasutamine tsiviillennuki mootoris nõuab sertifitseerimist vastavalt rahvusvahelistele standarditele. Vastasel juhul ei lubata mootoril, kui hea see ka pole, väljaspool Venemaad lennata. Siin on reeglid inimeste turvalisuse osas väga karmid. Sama kehtib mootorite tootmisprotsessi kohta: tööstus nõuab Euroopa Lennundusohutusagentuuri (EASA) sertifikaati. Kõik see tingib vajaduse parandada tootmiskultuuri ja uute tehnoloogiate jaoks on vaja tööstust ümber varustada. PD-14 enda väljatöötamine toimus uudse, digitaalse tehnoloogia abil, tänu millele pandi 7. mootori eksemplar juba Permis kokku masstootmistehnoloogiat kasutades, samas kui varem toodeti katsepartii kogustes kuni 35 ühikut. .

Kaasaegse mootori väljatöötamine võtab 1,5-2 korda kauem aega kui lennuki arendamine

PD-14 peaks tõmbama kogu tööstuse uuele tasemele. Mis ma oskan öelda, isegi Il-76LL lennulabor vajas pärast mitmeaastast tegevusetust uuesti varustusega varustamist. Tööd leiti ka ainulaadsetele CIAM-i stendidele, mis võimaldavad simuleerida lennutingimusi maapinnal. Üldiselt säästab PD-14 projekt Venemaale üle 10 000 kõrge kvalifikatsiooniga töökoha.

10. PD-14 on esimene kodumaine mootor, mis konkureerib otseselt oma lääne kolleegiga

Kaasaegse mootori väljatöötamine võtab 1,5-2 korda kauem aega kui lennuki arendamine. Kahjuks puutuvad lennukitootjad regulaarselt kokku olukorraga, kus mootoril pole aega seda lennukit katsetama hakata, mille jaoks see on ette nähtud. Nii et MS-21 esimese eksemplari turuletoomine toimub 2016. aasta alguses ja PD-14 testimine on just alanud. Tõsi, projekt nägi algusest peale ette alternatiivi: MS-21 kliendid saavad valida Pratt & Whitney PD-14 ja PW1400G vahel. Just Ameerika MS-21 mootoriga läheb see oma esimesele lennule ja just sellega peab PD-14 võistlema koha eest tiiva all.

Võrreldes konkurendiga on PD-14 efektiivsuselt mõnevõrra madalam, kuid see on kergem, märgatavalt väiksema läbimõõduga (1,9 m versus 2,1) ja seega ka väiksema takistusega. Ja veel üks funktsioon: Vene spetsialistid läks sihilikult disaini mõningasele lihtsustamisele. Põhiline PD-14 ei kasuta ventilaatoriajamis käigukasti ega kasuta ka välisahela reguleeritavat otsikut, sellel on turbiini ees madalam gaasitemperatuur, mis lihtsustab töökindluse ja tööea näitajate saavutamist. . Seetõttu on PD-14 mootor odavam ja nõuab esialgsetel hinnangutel väiksemaid hooldus- ja remondikulusid. Muide, naftahinna languse taustal saavad skeemi kujundavaks teguriks ja lennukimootori peamiseks konkurentsieeliseks madalamad tegevuskulud, mitte efektiivsus. Üldiselt võivad PD-14-ga MS-21 otsesed kasutuskulud olla 2,5% madalamad kui Ameerika mootoriga versioonil.

Tänaseks on tellitud 175 MS-21, neist 35 PD-14 mootoriga.

Tekst: Leonid Sitnik

Fotod: PJSC "UAC", JSC "Aviadvigatel", RIA Novosti