Lidmašīnas dzinējs pd 14. Tagad Telegrammā "Ražots ar mums".

Piedāvāju fragmentu no intervijas ar Aviadvigatel OJSC ģenerāldizaineru Aleksandru Inozemcevu.

- Šodien Permas projektēšanas birojs ir vadošais izstrādātājs dzinēju saimei, kuras pamatā ir vienots gāzes ģenerators aviācijas, enerģijas un gāzes transportam. Jaunās saimes bāzes dzinējs būs PD-14. Lūdzu, pastāstiet mums vairāk par šo projektu.

Projekta "Dzinēji MS-21 lidmašīnām" mērķis ir izveidot Krievijas komerciālo dzinēju ietilpīgākajai pasaules civilās (komerciālās, maģistrāles) aviācijas nišai - maza darbības rādiusa - vidēja attāluma lidmašīnām ar 130 pasažieru ietilpību. ... 180 sēdvietas, kas pēc tehniskajiem parametriem un ekonomiskās efektivitātes būs konkurētspējīgas ar perspektīviem ārzemju līdzīga mērķa dzinējiem, kas ieviesti ekspluatācijā 2014. ... 2016. gadā.

Salīdzinot ar mūsdienu sērijveida lidmašīnu dzinējiem: Krievijas PS-90A (Il-96, Tu-204, Il-76) un Francijas-Krievijas SaM146 (SSJ-100), PD-14 izstrāde radīja kvalitatīvu izrāvienu. galvenie parametri, tai skaitā: atbilstoši apvada koeficientam (2 reizes), gāzes temperatūra turbīnas priekšā (par 100 K), kopējā kompresijas pakāpe kompresorā (par 20 ... 50%). Tas viss nodrošina īpatnējā degvielas patēriņa samazinājumu par 12...16% un progresīvu vides prasību ievērošanu attiecībā uz troksni un kaitīgo vielu emisiju.

Šo izrāvienu nodrošina progresīvu projektēšanas tehnoloģiju izmantošana.

Mūsu partneri īsā laikā ir apguvuši jaunas unikālas tehnoloģijas jaunā dzinēja detaļu un komplektu izgatavošanai:

Dobās titāna ventilatora lāpstiņas ražošanas tehnoloģija (apgūta UMPO) ļauj samazināt detaļas svaru par 30%, kā rezultātā kopējais motora masas samazinājums par 8-10%. Permas motoru rūpnīcā ieviestā tehnoloģija vienkristāla turbīnu lāpstiņām no jaunās paaudzes sakausējumiem ar otrās paaudzes aizsargājošu keramisku pārklājumu ļāva paaugstināt gāzes temperatūru turbīnas priekšā līdz 2000 K. Ražošanas tehnoloģija dzinēja gondola un dzinēja daļas no polimēru kompozītmateriāliem (līdz 65% no dzinēja gondolas detaļām (pēc svara) no PCM) samazina spēkstacijas kopējo masu par 7 ... 8%. Lai nodrošinātu dzinēja resursu raksturlielumus un sekojošu sertifikāciju, izmantojot 3.resursu pārvaldības stratēģiju, pirmo reizi Krievijas dzinēju būvniecībā ir uzsākts darbs pie bankas izveides. mehāniskās īpašības dzinējā izmantotie strukturālie materiāli.

PD-14 konkurē ar daudzsološiem pasaules lidmašīnu dzinēju būves līderu līdzīga lietojuma produktiem: PW1400G (lidmašīnām MC-21) un PW1100G (A320NEO lidmašīnai) no Pratt & Whitney, kā arī ar Leap-1A (lidmašīnām A320NEO) un Leap- 1B (lidmašīnu B737 MAX) dzinēji) no CFMI konsorcija (General Electric un Snecma).

Saskaņā ar Krievijas Federācijas Valsts zinātniskā centra datiem "CIAM nosaukts P.I. Baranova vārdā", PD-14 dzinējs tehnisko un ekonomisko parametru summas ziņā nav zemāks par konkurentiem. OAO NPK Irkut veikts visaptverošs PD-14 dzinēja ekonomiskās efektivitātes novērtējums, kas ir daļa no MS-21 lidmašīnas, parādīja, ka PD-14 dzinējs ir konkurētspējīgs salīdzinājumā ar dzinēju PW1400G.

Jāuzsver, ka visas dizaina izstrādes un tehnoloģiskos risinājumus var izmantot daudzsološās programmās dažādu mērķu gāzturbīnu dzinēju radīšanai.

Šodien dzinēju projekts "MS-21 dzinēji" atrodas darba projekta dokumentācijas izstrādes stadijā, saskaņā ar kuru tiks uzsākta eksperimentālo dzinēju ražošana stenda, sertifikācijas un lidojuma testiem.

Pirms tam bija vairāki svarīgi projekta posmi:

• Projekta zinātniski tehniskā pamatojuma izstrāde, kas ļāva projektēt dzinēju sastāvdaļas un sistēmas, izmantojot modernākos tehnoloģiskos un dizaina sasniegumus gaisa kuģu dzinēju būvē;
• Jaunu materiālu un sakausējumu izstrāde, izstrāde un kvalifikācija ar vismodernākajām īpašībām, bez kurām nav iespējams izveidot dzinēju ar konkurētspējīgām īpašībām;
• Eksperimentālo dzinēju komponentu izgatavošana un to raksturlielumu izpēte uz speciāliem stendiem;
• Eksperimentālo gāzes ģeneratoru izgatavošana un testēšana (gāzes ģenerators ir lidmašīnas dzinēja pamats, kodols);
• Tehnoloģiju demonstrācijas dzinēja ražošana un testēšana, uz kuras tika pārbaudītas projekta galvenās idejas.

Projekta uzdevumi ir ārkārtīgi vērienīgi un sarežģīti, kļūdas izmaksas ir ārkārtīgi augstas, tāpēc tā tehniskajā realizācijā tika iesaistīti Krievijas spējīgākie dzinēju būves resursi. Tie ir OJSC Perm Motor Plant, OJSC NPO Saturn, OJSC UMPO, OJSC NPP Motor, OJSC Inkar, Federal State Unitary Enterprise NPC Gas Turbine Engineering Salyut.Šo uzņēmumu tehnoloģiskajā aprīkojumā tiek ieguldīti ievērojami federālie līdzekļi.

Projektā ir iesaistīti arī specializētie institūti: Krievijas Federācijas Valsts pētniecības centrs FSUE "CIAM nosaukts P.I. Baranova vārdā", FSUE "VIAM", AS "VILS", AS "LII nosaukts Gromova vārdā", FSUE "TsAGI nosaukts Žukovska vārdā" utt.

Šobrīd notiek darbs pie projektēšanas dokumentācijas izsniegšanas, t.sk. lidojošās laboratorijas aprīkojumam lidojuma izmēģinājumu uzsākšanai, CIAM augstkalnu stendiem, pieaug saražoto eksperimentālo agregātu, gāzes ģeneratoru skaits, un testi notiek arvien intensīvāk.

Konsekventi tiek risināta globālā Krievijas problēma, ka nav sērijveida ražošanas specializētu detaļu un mezglu lidmašīnu dzinēju ražošanai no polimēru konstrukcijas materiāliem. Kā daļa no dzinēju saimes izveides, kuras pamatā ir vienots gāzes ģenerators, uz Permas Nacionālās pētniecības tehniskās universitātes bāzes tika izveidota rūpnieciskā laboratorija tehnoloģiju attīstībai un detaļu ražošanai no PCM.

Šāda mēroga un sarežģītības projektus bez tā nevar īstenot plašs pielietojums progresīvas informācijas tehnoloģijas un aprīkojums:

• skaitļošanas klasteru izveide un izmantošana sarežģītiem aprēķiniem;
• dzinēja detaļu un mezglu trīsdimensiju projektēšana, izmantojot digitālās bezpapīra tehnoloģijas;
• dzinēja izveide sadarbībā ar citiem uzņēmumiem, pirmo reizi iekšzemes dzinēju ražošanas praksē ieviešot pilnībā funkcionējošu, ģeogrāfiski sadalītu elektroniskā dzinēja projekta apkopi;
• dizaina datu apmaiņa starp uzņēmumiem - līdzuzņēmējiem Teamcenter Multisite Collaboration sistēmā;
• plaši izplatīta videokonferenču izmantošana organizatorisku un tehnisko sanāksmju laikā.

- Vai tiek apsvērta iespēja aprīkot Tu-204SM lidmašīnas ar PD-14M dzinējiem? Vai ir kādi darbi šajā virzienā, kurā stadijā tie ir?

Darbs pie PD-14M dzinēja savienošanas ar lidmašīnu Tu-204SM pašlaik netiek veikts. Noteiktos apstākļos PD-14M dzinēju var uzstādīt lidmašīnā Tu-204SM, taču tas prasīs ievērojamu darbu, lai modernizētu lidaparātu un tās sistēmas, kā arī pilnveidotu pašu dzinēju, lai nodrošinātu tā integrāciju lidmašīnā. . Pēc tam jāveic dzinēja un gaisa kuģa sertifikācijas pārbaužu cikls. Viss iepriekš uzskaitītais darba apjoms prasīs ievērojamas finansiālas izmaksas, un darbs pie dzinēja nomaiņas gaisa kuģī ir lietderīgs, ņemot vērā operatoru lielo interesi par šo lidmašīnas versiju. Neskatoties uz to, šis dzinējs ir iekļauts PD-14 dzinēju saimē, un mēs to uzskatām par daudzsološu biznesa plānu.

Runas par Krievijas rūpniecības tehnisko atpalicību izklausās pēc pazīstama kaitinoša fona, un viss, kas uz šī fona izceļas, nez kāpēc neizraisa tādu pašu sprādzienbīstamu interesi kā politiskie skandāli vai mediju cilvēku personīgā dzīve. Un tā viņi paiet garām patiesi izcila mēroga notikumiem. Žukovski pie Maskavas sākās pirmā pilnībā krieviskā civilās lidmašīnas dzinēja lidojuma izmēģinājumi. Un šis dzinējs ir gatavs konkurēt ar pasaules gigantu produktiem.

Kā zināms, Krievijas civilās aviācijas nozare bija iekšā pēdējās desmitgadēs grūtā stāvoklī. Nē, mēs neesam aizmirsuši, kā izveidot lidmašīnas, kas lido. Bet globālajā gaisa transporta tirgū ir nepieciešams aprīkojums, kas atbilst augstām veiktspējas prasībām, īpaši efektivitātes, trokšņa līmeņa un videi draudzīguma ziņā. Lielākā daļa šo prasību ir izstrādātas Padomju laiks pasažieru lidmašīna nesakrita vai katrā ziņā zaudēja šo rādītāju ziņā konkurentiem no Airbus, Boeing, Bombardier, Embraer.

Man nebija savējo

pirmais iekšā jaunā Krievija Mēģinājumu izveidot konkurētspējīgu produktu veica Sukhoi Civil Aircraft Company ar savu Superjet 100. Šīs reģionālās lidmašīnas radītājiem bieži pārmeta, ka, viņi saka, automašīnu var saukt par krievu tikai nosacīti - tajā ir pārāk daudz importēto komponentu. to. Ņemiet, piemēram, dzinējus, kas veido aptuveni trešdaļu no lidmašīnas cenas. Superjet 100 ir aprīkots ar SaM-146, ko kopīgi ražo franču uzņēmums Snecma un Krievijas NPO Saturn. Tomēr sarežģītākā un dārgākā turboventilatora dzinēja daļa ir gāzes ģenerators (kompresori, sadegšanas kamera, turbīna augstspiediena) ir franču partnera risinājums. Un tikai "aukstā" daļa - ventilators un turbīna, kas to rotē zems spiediens- izstrādāts Rybinskā pie NPO Saturn.

Citiem vārdiem sakot, Superjet projektēšanas laikā Krievijas rūpniecībai nebija gandrīz nekā, ko piedāvāt lidmašīnu ražotājiem. Tā konkurētspējīgs dzinējs reģionālā lidmašīna Krievijai nebija. Kā arī daudzas citas lietas.

Tomēr šodien situācija ir mainījusies. Jaunā vidēja attāluma lidmašīna MS-21 (iespējamais nosaukums Yak-242 sērijā) daudz mazākā mērā būs atkarīgs no sadarbības ar ārvalstu piegādātājiem. Un, lai gan, kā jau ierasts, lidmašīnas klientam būs tiesības izvēlēties un dot priekšroku spēkstacijai ārvalstu produkcija, krievu dzinēji priekš MS-21 būs. Pareizāk sakot, tie jau pastāv.

PD-14 ir dzinējs ar īpaši augstu apvada koeficientu (1:8,3). Tas jau manāms no iespaidīgā ventilatora ar diametru 1,9 m.Spēkstacijas degvielu tērēs ļoti ekonomiski

Gondolu izstrādāja Aviadvigatel JSC - tas ir, pats PD-14 ražotājs. Tas iemieso daudzus interesantus risinājumus, jo īpaši unikālo reversa dizainu

PD-14 attiecas uz turboventilatoru dzinējiem, kuros plūsmas no divām ķēdēm nesajaucas. Gaiss no otrās "aukstās" ķēdes izplūst no sprauslas sprauslas ar viļņotām malām

Pasaules klases iespējas

Piektās paaudzes dzinēju PD-14 izstrādāja Permas OJSC Aviadvigatel. Tā pamatā ir vienots gāzes ģenerators: 8 pakāpju kompresors, zemas emisijas sadegšanas kamera un augstspiediena turbīna. Šis gāzes ģenerators tiks izmantots arī citos PD saimes dzinējos ar mazāku vai lielāku vilces spēku. PD-14 nodrošina 14 tonnu vilces spēku, un otrās ķēdes darbību tajā nodrošina ventilators ar dobām platu akordu lāpstiņām un zemspiediena turbīnu. Motora apvedceļa attiecība ir gaisa plūsmas caur ārējo kontūru attiecība pret gaisa plūsmu caur iekšējo ķēdi, un PD-14 dzinējam tā ir vienāda ar 8,3. Tas ir moderns rādītājs gan vietējiem, gan ārvalstu turboventilatoru dzinējiem. Augsta apvedceļa pakāpe ievērojami samazina degvielas patēriņu. Saskaņā ar PD-14 izstrādātāja paziņojumu degvielas patēriņa īpatnējā patēriņa samazinājums salīdzinājumā ar Mūsdienu analogi būs 10-15%. Deklarētais trokšņa līmenis ir par 15-20 dB zemāks par ICAO 4.standarta noteiktajām normām, un kaitīgo vielu NOx emisijas līmenis būs par 30% zemāks nekā 2008.gada ICAO normas. Tas atbilst mūsdienu vides standartiem.

"Svešinieks" zem spārna

Kamēr pirmais lidojuma modelis MS-21 tikai top, PD-14 paceļas debesīs. Tas ir piekārts uz Il-76 LL lidojošās laboratorijas pilona viena no četriem parastajiem dzinējiem. Testus veic slavenā Lidojumu testu institūta (LII, kas nosaukts M.M.Gromova vārdā), kas ietilpst United Aircraft Corporation sastāvā, izmēģinājuma piloti un inženieri, kā arī ražotāja - OJSC Aviadvigatel pārstāvji. Eksperimentālo dzinēju ir grūti sajaukt ar parastajiem Ilov dzinējiem, jo ​​tā izmēri pārsniedz standarta D-30KP-2 izmērus. Pietiek pateikt, ka tikai ventilatora ieplūdes diametrs ir 1,9 m.

Anatolijs Dmitrijevičs Kulakovs, V.I.vārda LII ģenerāldirektora vietnieks. MM. Gromovs spēkstaciju testēšanai. Kā izdevās uzzināt no mūsu sarunas, pirms dzinējs varēja doties savā pirmajā reisā, institūta speciālistiem bija jāatrisina daudzas sarežģītas problēmas. inženiertehniskie uzdevumi. Pirmā no tām bija lidojošās laboratorijas (LL) izvēle. LII rīcībā ir vairāki LL, kas izveidoti uz Il-76 lidmašīnas bāzes, taču ne katrs var pārbaudīt PD-14. Daudz kas ir atkarīgs no spēkstacijas masas (vai spārns izturēs svaru?) Un PD-14 radītās vilces. Izvēle krita uz IL-76 LL ar pastiprinātu spārnu, kas var uzņemt spēkstaciju, kas sver līdz 9 tonnām un dzinēja vilci līdz 25 000 kgf. Tomēr pēdējo reizi šī lidmašīna testēšanā tika iesaistīta 1996. gadā. Tad no tā tika apturēts unikāls propfan dzinējs D-27, kas bija paredzēts lietošanai Ukrainas-Krievijas lidmašīnās An-70. Pēc gandrīz divu gadu desmitu dīkstāves bija nepieciešams atjaunot Il-76 LL lidojumderīgumu, kam tika izstrādāta īpaša programma, aktīvi piedaloties OAO AKB im. S.V. Iļjušins. Veterānu lidmašīnās tika nomainīta ievērojama daļa aprīkojuma, tostarp lidojumu un navigācijas iekārtas, un tika saņemti visi nepieciešamie secinājumi, ka LL varētu lidot. Ko tālāk? Apturēt dzinēju un sākt testēšanu? Nē! Tas nav tik vienkārši.

PD-14 dzinējs ir unikāls arī ar to, ka pirmo reizi iekšzemes dzinēju ražošanas praksē ražotājs izstrādāja ne tikai pašu dzinēju, bet arī tam paredzēto dzinēju (parasti dzinēja dzinēju konkrētam dzinējam izgatavo uzņēmums, kas ražo lidmašīnu). Tādējādi dzinējam jau ir balsts, kas paredzēts MS-21 pilonam, un tas neder Il-76LL spārnam. LII speciālistiem bija jāizstrādā īpašs jaudas starpliks - adapteris starp MS-21 pilona stiprinājumiem un Il-76LL spārnu.

Fotoattēlā var redzēt daudzsološu krievu dzinēju bez gondolas

Šajā fotoattēlā ir redzams process, kurā gondola ar dzinēju tiek piekārta no lidojošās laboratorijas pilona. Lai savienotu dažādu veidu stiprinājumus, tiek izmantots īpašs strāvas adapteris

Kur likt enerģiju?

Būtiskākā inženiertehniskā problēma ir tā, ka jauno dzinēju nevar pārbaudīt standarta LL sistēmu kontrolē. Laboratorijā ir nepieciešams no jauna izveidot visas eksperimentālās spēkstacijas vadības sistēmas, līdzīgas tām, kuras tiks izmantotas MS-21, kā arī droši reproducēt visas slodzes, ar kurām dzinējs darbosies. Šim nolūkam pirms testēšanas bija nepieciešams konstruēt un uzbūvēt lidojošā laboratorijā visu attiecīgo aprīkojumu.

Dzinējs ne tikai rada reaktīvās vilces spēku, bet arī ir lidmašīnas enerģijas sirds. Ar vārpstas un pārnesumkārbas palīdzību augstspiediena turbīnas vārpsta tiek savienota ar ACC (lidmašīnas piederumu piedziņas kārba). KPSA tur pārraidīto griezes momentu “izjauc” elektriskais ģenerators un hidrauliskie sūkņi. Motori šobrīd prasa pēc iespējas vairāk elektroenerģijas, jo īpaši ņemot vērā tendenci aizstāt vairākas hidrauliskās piedziņas ar elektriskajām. IL-76LL ir elektriskā jaudas noņemšanas sistēma. No ģeneratora paņemtā jauda tiek realizēta speciālos termoelektriskajos iekrāvējos (TEN), kas tiek uzstādīti apvalkos, lidojuma laikā izpūsti ar āra gaisu.

Papildus griezes momentam no dzinēja tiek ņemts saspiests gaiss, kas nonāk lidmašīnas MS-21 sistēmās. Gaisa paraugu ņemšana dažādiem mērķiem tiek veikta vairākos gāzes ģeneratora punktos. Piemēram, pēc kompresora trešās pakāpes tiek noņemts gaiss MS-21 pasažieru salona gaisa kondicionēšanas vajadzībām. Lidojošajā laboratorijā nav gaisa paraugu ņemšanas sistēmas ar gaisa kondicionēšanas sistēmas parametriem, līdzīgas tai, kas būs MS-21, kopš paraugu ņemšanas kompresēts gaiss- tā ir jaudas noņemšana no dzinēja, kas nozīmē, ka testu laikā ir jārealizē arī šī slodze. LL ir arī piesātināts ar vadības un mērīšanas iekārtām. Sērijveida dzinēja darbības laikā borta parametriskais reģistrators reģistrē 30–40 iekārtas darbības parametrus. Testēšanas laikā no eksperimentālā dzinēja, kas aprīkots ar vairākiem sensoriem, tiek ņemti 1066 parametri. Dati tiek nosūtīti uz centrālo serveri, uz galvenā inženiera vadības paneli Il-76LL kravas nodalījumā, uz displeju kabīnē, pa radio uz zemes vadības punktu un tieši speciālistiem Permā, AS Aviadvigatel.

Fonā ir redzams eksperimentālā dzinēja galvenais vadības panelis: sēžot pie šī paneļa, LII vadošais inženieris testa lidojuma laikā kontrolē PD-14 režīmus. Mums tuvāk ir citu speciālistu darba vietas, kas uzrauga dzinēja parametrus

Darba vieta viens no pārbaudēs iesaistītajiem inženieriem un kabinets ar datoriem, kas analizē datus, izmantojot īpaši izstrādātu programmatūru

Solo uz viena motora

Kad pienāks laiks pacelt LL gaisā, pieredzējušākie LII izmēģinājuma piloti im. MM. Gromovs. Kravas nodalījumā sēdvietas pie konsolēm ieņem testu inženieri. Pilotu rīcībā ir visas ierastās Il-76LL lidmašīnas un tā dzinēju vadības sistēmas. Un tikai eksperimentālo dzinēju kontrolē vadošais testēšanas inženieris no LII. Blakus viņam pie centrālās konsoles ir vēl viens LII pārstāvis un inženieris no PD-14 izstrādātāja. “Mēs paceļamies ar trim dzinējiem īpaša tehnika, lai lidmašīna neizlidotu no skrejceļa asimetriskā vilces spēka dēļ,” stāsta Aleksandrs Krutovs, Godātais izmēģinājuma pilots, Krievijas varonis, LII izmēģinājuma pilotu skolas vadītājs. - Šajā pacelšanās testu posmā eksperimentālais dzinējs darbojas tikai ar zemu gāzes līmeni. Pirmkārt, mēs iesildām trīs standarta dzinējus. Tad otrais dzinējs, simetrisks eksperimentālajam, tiek noņemts uz tukšgaitas ātrumu, un mēs lēnām sākam pacelties. Mēs ieslēdzam 1. un 4. parasto dzinēju pacelšanās režīmā. Pēc tam pacelšanās ieskrējiena laikā raiti ievedam 3. regulāro dzinēju pacelšanās režīmā. Atraujam trijos, iegūstam augstumu. Tādā veidā pacelšanās laikā tiek novērsti bīstami pagrieziena momenti.

Jau pēc kāpšanas vadošais testa inženieris, kura rīcībā ir eksperimentālā dzinēja vadības svira, kas uzstādīta galvenajā konsolē, pāriet tieši uz testiem.

Pirmā PD-14 inženiertehniskā testa programma ir paredzēta tikai 12 stundu lidojumam. Katra lidojuma beigās saņemto informāciju analizē FII speciālisti, un AS Aviadvigatel pārstāvji rūpīgi pārbauda dzinēja sastāvdaļas, novērtē tā stāvokli un novērš iespējamās nepilnības. Protams, viss nebeigsies ar pirmo izmēģinājuma lidojumu sēriju. Dzinējs gaida jaunus testus ar lielākām slodzēm, tostarp liela augstuma apstākļos, ekstremālā karstumā un stiprā aukstumā. Taču jau šobrīd saskaņā ar testos iesaistīto LII speciālistu izteikumiem PD-14 dzinēja raksturlielumi atbilst aprēķinātajiem datiem pārbaudītajos režīmos.

Pašlaik vietējā gaisa kuģu nozare ir sava veida "apturētā" stāvoklī: no vienas puses, tā pastāv, un, no otras puses, nav neviena modernas lidmašīnas Pēdējos gados mēs neesam redzējuši tikai iekšzemes attīstību. Un "Super-Jet" neskaitās, jo tajā no krievu valodas ir tikai "skrūvgriežu komplekts". Cerība uz aviācijas nozares augšāmcelšanos ir PD-14 dzinējs, kura īpašības (salīdzinājums ar analogiem) ļauj to saukt par vienu no labākajiem pēdējo gadu laikā.

Izstrādātāji cer, ka jauna dzinēja izveide vislabvēlīgāk ietekmēs visas vietējās aviācijas nozares stāvokli, kā arī veicinās daudzu jaunu darba vietu radīšanu.

Jauns projekts

Kāpēc vispār tika izveidots jaunais PD-14 dzinējs? Mūsdienu krievu dzinēju īpašības (salīdzinājums ar ārvalstu modeļiem) bija tādas, ka steidzami bija jāizstrādā kaut kas radikāli jauns. Dizaineri vadīja ideju izveidot spēkstaciju, kas turpmāk attīstīs un būvēs savus lidaparātus ar ietilpību no 130 līdz 180 sēdvietām. Vienīgais līdzīgas klases un pilnībā krievu izcelsmes vieglais automobilis ir lidmašīna Tu-214. Tā ražošana nelielās partijās turpinās arī šodien.

Bet šo lidmašīnu steidzami trūkst, mums ir nepieciešams aprīkojums, lai modernizētu visu mūsu valsts lidmašīnu floti. Bet bez pilnīgi jauniem dzinējiem to izdarīt ir absolūti neiespējami. Tehnisko īpašību un iespēju ziņā tiem nekādā ziņā nevajadzētu būt zemākiem par pasaules vadošo ražotāju kolēģiem.

Kopumā saistībā ar nesenajiem Ukrainas notikumiem un pilnīgu saišu saraušanu abu valstu industriālajā sfērā PD-14 dzinējam (raksturojums, salīdzinājums - šajā rakstā) ir liela nozīme arī pilnīgas darbības aspektā. attīstības un ražošanas atdzimšana mūsu valstī. Turklāt tās izveides laikā ir paredzēts atrisināt vairākus svarīgus uzdevumus vienlaikus:

• Pabeigt civilās aviācijas nozares pārstrukturēšanu, pārdalot lomas un iesaistot jaunus dalībniekus šajā projektā.
• Beidzot plānots sadalīt atbildības jomas un no jauna izveidot Padomju Savienības sabrukuma laikā pilnībā iznīcināto darba dalīšanu aviācijas produktu jomā.
• Tāpat projekta veidotāji rēķinās ar jaunu polimēru un kompozītmateriālu radīšanu, kas ir steidzami nepieciešami mūsdienu aviācijas un kosmosa industrijai.

Kā tas viss sākās?

Ideja, ka valstij steidzami nepieciešams jauns lidmašīnas dzinējs, dzima Aviadvigatel AS dziļumos, kad tas bija 2000. gadu sākumā. Laiks toreiz bija ārkārtīgi grūts un tāpēc arī patiesībā šis projekts maz ticēja.

Bet organizācijas speciālisti tajā laikā rūpīgi un mērķtiecīgi pētīja pasaules pieredzi dzinēju ražošanā, kā arī analizēja vietējo pārvadājumu tirgu, mēģinot paredzēt, kāda veida dzinēji civilās aviācijas nozarē būtu ļoti pieprasīti. Ar ko tieši PD-14 dzinējam bija jāizceļas? Tās īpašības (salīdzinājums un salīdzinājums) ar ārvalstu paraugiem vienkārši lika atklāt tā ievērojamo pārākumu.

Kāpēc? Viss ir vienkārši. Tajos laikos mūsu tirgos ar ārkārtīgi agresīvām metodēm tika "iegrūsta" ārvalstu lidmašīnu ražotāju produkcija. Diemžēl, bet lielā mērā to veicināja arī daži vadītāji. Šodien saistībā ar sankcijām šis jautājums vairs nav tik aktuāls. Turklāt pati valsts “pēkšņi” sāka interesēties par iespēju ražot pašmāju motorus. Tātad uzņēmums Aviadvigatel ātri vien nokļuva gan vietējo, gan ārvalstu mediju uzmanības centrā.

Projekta galvenie uzdevumi

Galvenais uzdevums tajā laikā bija nodrošināt pieņemamas izmaksas, par kurām šo produktu faktiski sāktu intensīvi iepirkt. Toreiz radās ideja izveidot vienotu un universālu gāzes ģeneratoru. Ja tas izdosies, tad mūsu valstī varēs izveidot milzīgu mūsu pašu rūpniecisko iekārtu sarakstu, kas nevar vien priecāties.

Kas ir turboventilatora motors, darbības principi

Kā mēs varam labāk izprast jaunā turboventilatora dzinēja priekšrocības? Visu līdzīgu dzinēju darbības princips ir līdzīgs, un tāpēc šis jautājums ir jāapsver sīkāk, jo pretējā gadījumā jauno tehnoloģiju priekšrocības, visticamāk, netiks saprastas.

Literatūrā turboventilatorus sauc par motoriem ar augstu apvedceļa pakāpi. To atšķirīgā iezīme ir liela diametra ventilatora klātbūtne, kuras dēļ caur motoru vienmēr iziet ļoti liels gaisa daudzums. Šīs daļas lielo izmēru dēļ dzinēja ārējā sprausla bieži kļūst nevajadzīgi "monumentāla", un tāpēc tā tiek saīsināta. Lai izvairītos no bīstamām gaisa turbulencēm, konstrukcijā ir iekļautas fiksētas lāpstiņas, kas pagriež gaisa maisījuma plūsmu pareizajā virzienā.

Attiecīgi pēc to darbības principa šādi dzinēji stipri atgādina raķešu dzinējus, taču tajos praktiski nav plūsmu sajaukšanās. Turboventilatoru dzinēju priekšrocība ir tāda, ka strūkla, kas iziet no raķetēm "caurulē", šajā gadījumā griež papildu ventilatoru, kas ir spēcīgs vilces avots. Tas ir tas, kurš ražo vismaz 70–80% no kopējās vilces spēka. Tādējādi PD-14 lidmašīnas dzinējs ir ārkārtīgi ekonomisks. Šo dzinēju iekšējā kontūra gandrīz pilnībā atkārto raķešu modeļu dizainu, bet to pēdējie posmi "kombinācijā" ir ventilatora piedziņa.

Priekšrocības un trūkumi

Tāpat kā visiem tā "radiniekiem", PD-14 lidmašīnas dzinējam ir gan pozitīvas, gan negatīvās puses. Tās stiprās puses ietver augstu efektivitāti, kas ļauj šīs spēkstacijas plaši izmantot pat lielos attālumos.

Kādi ir viņa trūkumi? Nozīmīgākais - ļoti lieli izmēri un pienācīgs svars. Neskatoties uz visiem inženieru un zinātnieku pūliņiem, turboventilatoru dzinēji rada ievērojamu pretestību pretimbraucošajiem gaisa plūsma lidojumā. Tiek pieņemts, ka šī problēma tiks atrisināta, kad būs veidi, kā samazināt to kopējos izmērus.

Salīdzinošās atšķirības

Jauns turboventilatora dzinējs, kura darbības princips ir līdzīgs "klasiskajam" vietējie modeļi tomēr ļoti atšķiras no saviem priekšgājējiem. Protams, atšķirības "ar aci" ir pamanāmas tikai inženieriem. Ja salīdzinām ar PS-90A modeli (lidmašīnām Il-96, Tu-214, Il-76), tad uzreiz pamanīsim, nebaidīsimies no šī vārda, kvalitatīvu izrāvienu tehnoloģiskajā procesā un iespējās.

Apvedceļa koeficients palielinājās tieši divas reizes, gāzes temperatūra pirms ieiešanas turbīnā uzreiz palielinājās par 100 K, kopējā kompresijas pakāpe (dažādos apstākļos) palielinājās par 20-50%. Salīdzinot ar iepriekšminētajiem sadzīves dzinēju veidiem, jaunais PD-14 lidmašīnas dzinējs ietaupa vismaz par 12-16% vairāk degvielas.

Masveida ietaupījumi

Pirmo reizi iekšzemes civilās aviācijas nozarē dzinēja projektēšanā tika izmantota dobu turbīnu lāpstiņu izgatavošanas tehnoloģija no augstas stiprības titāna sakausējumiem.

Tas dod svara ietaupījumu par 30%, kopumā jaunais PD-14 lidmašīnas dzinējs ir atvieglots par aptuveni 10%. Tāpat Permas motoru rūpnīcā šodien tiek apgūta vienkristāla turbīnu lāpstiņu ražošanas tehnoloģija. Tiek ziņots, ka šī pieeja pieaugs Darbības temperatūra gāzes nekavējoties līdz 2000 K.

Turklāt pirmo reizi vietējie ražotāji dzinēju projektēšanā un ražošanā izmantos tik daudz polimēru kompozītmateriālu. Ar šo pieeju ne tikai manāmi samazināsies dzinēja masa, bet arī palielināsies tā izturība un izturība pret pārslodzēm.

Jauna motora izveides nozīme

Kā mēs teicām pašā raksta sākumā, nav iespējams izveidot vienu jaunu lidmašīnu, vispirms neizstrādājot jaunus dzinējus. Ar pēdējo viss pamazām kļūst labāk: drīz sāksies PD-14 dzinēja pārbaude Valsts inspekcijas formā ... Bet kuras automašīnas ar tām tiks aprīkotas?

Tiek pieļauts, ka lidmašīnas MS-21 (maģistrāles, 21.gs.) tiks radītas tieši šiem dzinējiem. Ja tas tiešām tiks īstenots, tad varēs runāt par īstu izrāvienu, pirmo reizi kopš PSRS laikiem mūsu valstī tiešām tiks radīts kaut kas jauns. Vēl svarīgāk ir tas, ka Krievijas PD-14 dzinējs ļaus izveidot veselu jaunu lidmašīnu līniju, kas paredzētas gan tālsatiksmes lidojumiem, gan iekšzemes maršrutiem. Vēl nesen visi tā teica iekšzemes lidmašīnas būs jāaprīko tikai ar importētiem dzinējiem. Šodien izrādījās, ka tas, par laimi, tā nav.

Kādas automašīnas viņi gatavojas aprīkot?

Jau šodien ir skaidrs, ka jaunā dzinēja vienotais dizains ļaus to veiksmīgi izmantot ne tikai pasažieru, bet arī transporta lidmašīnās. Tā kā tā vilces spēks ir pat 14 tonnas, šo modeli var uzstādīt uz MS-21-200/300/400. Viņiem noteikti būs atļauts pabeigt IL-214. Ir informācija par vēl jaudīgākas modifikācijas ar 18 tonnu vilces spēku, tas ir, PD-18, izveides sākumu. Paredzēts, ka to izmantos Tu-214 un Il-96 lidmašīnās. Atgādiniet, ka šodien visas šīs mašīnas ir aprīkotas ar "veco vīru" PS-90A.

Izstrādātāji arī ziņo, ka jau ir pieņemts lēmums izveidot šī dzinēja vieglo versiju ar desmit tonnu vilces spēku. Var pieņemt, ka tas tiks izmantots ilgi cietušo Superjets ražošanai, kam tagad neviens nevēlas pirkt dzinējus no Francijas. Visbeidzot tiks izveidota arī šī dzinēja īpaša, helikoptera versija, kas tiks aprīkota ar slaveno transporta "govi", kas pazīstama arī kā Mi-26 helikopters.

Līdz šim šo mašīnu ražošanā tika izmantoti Ukrainas D-136 dzinēji. Pat provizoriskie aprēķini liecina, ka esošā nepieciešamība pēc šiem motoriem ir vairāk nekā pietiekama, lai segtu visas izmaksas, kas tika saņemtas izstrādes laikā. jauna tehnoloģija. Kopumā plānots piesaistīt vismaz 70 miljardus rubļu investīcijas, un puse no tām ir līdzekļi no federālais budžets. Pēdējais apstāklis ​​parāda, cik ļoti valstij šis projekts ir vajadzīgs.

Kāpēc vecais PS90-A ir slikts?

Jaunākais MS-21 dzinējs PD-14 ir jauna paaudze, turklāt lieliski saderīgs ar salīdzinoši vecām lidmašīnu modifikācijām. Līdz ar to pelnītie "veterāni" Il-76, kuru modernizācija intensīvi tiek veikta kopš pagājušā gada, uzstādot tiem jaunu dzinēju, var nolidot vēl vairākus desmitus tūkstošu stundu. Turklāt būs iespējams palielināt lidojuma diapazonu no četriem līdz pieciem tūkstošiem kilometru, bez slodzes attālums arī palielināsies par tūkstoš kilometriem, un degvielas patēriņš samazināsies par aptuveni 14%. Pēdējais apstāklis ​​ir īpaši svarīgs, jo, pateicoties tam, būs iespējams samazināt tonnas kravas pārvadāšanas izmaksas uzreiz par 10%.

Līdz ar to vecais, savu ekspluatācijas laiku uzticami nokalpojušais un vēl PSRS izstrādātais motors joprojām tiek galā ar saviem pienākumiem, taču vairs neatbilst mūsdienu prasībām. Galvenā problēma ir liels degvielas patēriņš un paaugstināts troksnis. Principā tas ir zināms jau ļoti sen, taču konkrēti soļi situācijas labošanai un jauna motora izveidei ir sperti tikai tagad. Taisnības labad gan jāsaka, ka tikai šodien ir parādījušies visi šim darbam nepieciešamie līdzekļi.

Oficiālā informācija par darba gaitu

Oficiāli dzinējs tiek izstrādāts kopš 2008. gada, taču patiesībā talantīga dizaineru komanda sāka to izstrādāt jau 1999. gadā.

2012. gadā pirmo reizi tika samontēta pilnvērtīga demo versija. Tajā pašā laikā notika intensīva gāzes ģeneratoru sistēmu pilnveidošana, kas projektētājiem nogādāja galvenās problēmas. Līdz šim visi trūkumi ir veiksmīgi novērsti. Šis Permas dzinējs pirmo reizi tika palaists 2012. gada vidū. Tajā pašā laikā dizaineri noskaidroja, ka augstie dizaina rādītāji diezgan atbilst praktiskajam stāvoklim, kas vēl vairāk nostiprināja viņu pārliecību par nepieciešamību steidzami uzsākt jaunu motoru ražošanu.

Sākotnēji to bija plānots pabeigt pirms trim gadiem, taču dažu problēmu dēļ ir pierādījumi, ka dažas no tām turpinās līdz pat šai dienai. Tiek pieņemts, ka šogad sāksies masveida ražošana, un gadā permiešiem jāsamontē vismaz divi līdz trīs desmiti jaunu dzinēju. Un tas ir ļoti maz, jo vietējie aviatori uzskata, ka, saglabājot pašreizējo lidojumu tempu līdz 2019. gadam, lidmašīnu dzinēji būtu jāražo titāniskā tempā - 200 vienības 12 mēnešos. Gribētos cerēt, ka pašmāju nozare spēs šo projektu "pavilkt".

Bet kā ar MS-21?

Pirmo reizi informācija par jauna lidmašīnas ražošanas darbu sākšanu sāka ienākt pagājušā gada sākumā. Šobrīd ir droši zināms, ka Irkutskas lidmašīnu būves rūpnīcā ar spēku jau tiek montēta pirmā fizelāža jaunai iekšzemes lidmašīnai, kas savā vidē vairāk pazīstama ar “neoficiālo” nosaukumu Jak-242. .

Spārns ir samontēts no unikāliem kompozītmateriāliem Uļjanovskā. Visticamāk, tas jau ir nonācis Irkutskā. Pašmāju mediji, kuriem ir savi pārstāvji šajā uzņēmumā, stingri solīja, ka pirmā lidmašīna varēs pacelties šā gada vasarā. Tiek ziņots, ka ražotājam jau ir veseli 175 stingri līgumi par MS-21 būvniecību un piegādi. Daudzi klienti bija lielas organizācijas, kas ietver pat Sberbank, kas īsteno jaunu lidmašīnu piegādi līzingā.

Tāpat izskanējusi informācija, ka papildus iespējams pasūtīt 100 šāda veida lidmašīnas, un kā pasūtītāji darbosies ne tikai pašmāju, bet arī ārvalstu tulki. Šī ziņa patiešām ir unikāla, jo pēdējo reizi kāds interesi par mūsu pasažieru lidmašīnām izrādīja tikai PSRS laikos.

Projekta MS-21 nozīme ir tāda, ka tas ir pirmais un līdz šim vienīgais pašmāju lidaparāts, kas radīts neatkarīgi un neizmantojot vecus Savienības laika izstrādnes un kurā netiek izmantoti ārvalstu komponenti. Šīs markas lidojumu maršruti tiks publiskoti tikai pēc visu veidu lidojumu un stenda testu galīgās pabeigšanas, kas turpinās līdz pat šai dienai.

secinājumus

Tādējādi jaunais daudzsološais dzinējs ir īsts izrāviens visai vietējai nozarei un jo īpaši civilo gaisa kuģu celtniecībai. Kas attiecas uz vajadzību pēc šiem motoriem, tā ir kolosāla. Jau ļoti ilgu laiku vietējie pārvadātāji ir runājuši, ka viņi pārāk nevēlas iegādāties no ekspluatācijas izņemtas importa lidmašīnas, kuru resursi ir gandrīz izsmelti. Bet tajā laikā pašmāju rūpniecība nevarēja viņiem piedāvāt neko piemērotu.

Mūsdienās ir gan dzinējs, gan lidmašīna. Kopš pret mūsu valsti ir noteiktas sankcijas, nav iespējas kaut ko iegādāties ārzemēs, un valūtas kurss, kas uzkāpis debesīs, šim lēmumam nepievilcību nepalielina. Tātad vietējam projektam ir grandiozas izredzes. Gribētos cerēt, ka nozare jūs nepievils un spēs nodrošināt ražotājus ar visām nepieciešamajām sastāvdaļām.

Ņemot vērā jaunākās ziņas par PD-14 dzinēju, varam secināt, ka pilnīgi jauna krievu turboventilatora dzinēja izveide ir sasniegusi finišu. Pēc ekspertu domām, tieši šis projekts palīdzēs pašmāju lidmašīnu dizaineriem iekļūt globālajā lidmašīnu ražošanas tirgū.

Lidmašīnas dzinējs PD-14

Šobrīd Permas motoru rūpnīcas pārstāvētajiem izstrādātājiem ir izdevies pabeigt pirmo lidojuma testa posmu un novest otro testa kārtu līdz beigām. Šo notikumu var uzskatīt par ļoti nozīmīgu, jo ir pilnīgi iespējams, ka tuvākajos gados Krievijas smagā ražošana sasniegs jaunu līmeni. Un tieši šim lidmašīnas dzinējam būtu jāpievērš īpaša uzmanība.

Uzsākot lidmašīnu spēka agregātu masveida ražošanu, vietējie lidmašīnu ražotāji varēs daudz ietaupīt Nauda. Patiešām, šobrīd no ārvalstu partneriem tiek iegādāts dažādu konfigurāciju lidmašīnas dzinējs, lai Krievijas dizaineri varētu ar šādu instalāciju aprīkot gan pasažieru, gan kravas lidmašīnas. Pamatojoties uz statistiku, aprīkot 45 vienības gaisa tehnoloģija 40 ir jāpērk ārzemēs, un tikai 5 ražo vietējie ražotāji.

Dzinēja izveide

Otrajam PD-14 dzinēja lidojuma testam vienība tika uzstādīta lidmašīnā MS-21. Pārbaudes tūre tika veiksmīgi pabeigta, eksperti skaidri atzīmēja izcilo specifikācijas dzinējs PD-14.

Eksperimenta otrajam līmenim vajadzēja palīdzēt atbildēt uz jautājumu par agregāta darbību ievērojamā un maksimālā augstumā. ātruma režīms lai eksperti varētu salīdzināt ar ārvalstu analogi. Krievijas dizaineru radītā spēkstacija lieliski tika galā ar savu uzdevumu.

Eksperti atzīmēja ne tikai kvalitatīvu un uzticamu vienības montāžu, bet arī jaunākās tehnoloģijas, kas izmantotas, lai izveidotu turboreaktīvo apvedceļa dzinēju PD-14. Krievijas energobloka montāža, kas vēlāk tiks izmantota pasažieru un kravas kuģu aprīkošanai, īpašas grūtības nesagādāja, jo tiešā izveides procesā piedalījās augsti profesionāli speciālisti no vairākām Krievijas Apvienotajām dzinēju būves korporācijām.

Universāls lidmašīnas dzinējs

Pēc ekspertu domām, PD-14 ražošana vairākas reizes paātrinās vietējās gaisa kuģu nozares attīstību gan saistībā ar tālsatiksmes, gan vidēja attāluma lidmašīnu izveidi. Galu galā, ja agrāk vietējo lidmašīnu aprīkošanai tika izmantoti ārvalstu ražotāju ražotie spēka agregāti, tagad šiem nolūkiem būs iespējams izmantot Krievijas dzinējus, kuru veiktspējas īpašības nekādā ziņā nav zemākas par ārvalstu kolēģiem.

Lidmašīnas dzinējs PD-14 ir izgatavots vienotā formā, kas ļaus ar agregātu aprīkot gandrīz visus Krievijas ražotāju ražoto pasažieru un transporta lidmašīnu modeļus. Ar šo dzinēju ar vilces jaudu 14 tonnas plānots aprīkot šādus lidmašīnu modeļus:

• MS-21-200, 300 un 400 modeļu pasažieru laineri;
• militārie kuģi Il-214 un Il-76;
• PD-18 dzinējs, kas nodrošina jaudīgāku vilces spēku, līdz 18 tonnām, eksperti iesaka to izmantot, lai aprīkotu pasažieru laineri Tu-124.

Dizaineri plāno izveidot jaunu bloku, ko var uzstādīt uz smaga modeļa transporta helikopters Mi-26 Ukrainas lidmašīnu ražotāju ražotā D-136 agregāta vietā.

Ņemot vērā, ka paredzamā PD dzinēju izmantošana ir diezgan plaša, šo agregātu masveida ražošana, pēc analītiķu domām, palīdzēs viegli atgūt nopietnās izmaksas, kas atvēlētas projektam ar nosaukumu "PD-14". Pēc provizoriskiem aprēķiniem, aptuvenais naudas ieguldījumu apjoms ir aptuveni 70 miljardi rubļu..

Tabula TX dzinēji PD

Jaunās vienības TX

Vēl nesen krievu dizaineri nodarbojās ar lidmašīnas dzinēja PS-90A ražošanu.

PD-14 dzinēja tehniskie parametri daudzējādā ziņā ir pārāki par tā priekšgājēju, un tas, savukārt, palīdzēs vairākas reizes palielināt kalpošanas laiku. lidmašīna, uz kuras tiks uzstādīta jaunākā spēkstacija. Apsvērsim, kā uzlabot militārā transporta kuģa Il-76 tehniskos parametrus pēc tā aprīkošanas ar jaunu dzinēju:

1. Lidmašīnas ar aptuveni 60 tonnu kravu lidojuma diapazons palielināsies līdz 4,8 tūkstošiem kilometru, līdzšinējo 4 tūkstošu kilometru vietā.
2. Bez papildu slodzes lidojuma attālums palielināsies no 9,6 tūkstošiem km līdz 10,9 tūkstošiem km.
3. Degvielas patēriņš uz 1 aprēķināto km samazināsies par aptuveni 13%.

Ņemot vērā iepriekš minētos uzlabojumus, kopējās kravas pārvadājumu izmaksas var samazināt par aptuveni 9-10%.

2015. gada 30. oktobrī lidošanas laboratorijā Il-76LL sākās jaunākā Krievijas lidmašīnas dzinēja PD-14 testi. Šis ir ārkārtīgi svarīgs notikums. 10 interesanti fakti par turboreaktīvajiem dzinējiem kopumā un par PD-14 jo īpaši palīdzēs novērtēt tā nozīmi.

1. Cilvēcības sasniegums

Turboreaktīvais dzinējs (TRD) ir viens no galvenajiem cilvēces tehniskajiem sasniegumiem, ko var pielīdzināt riteņa, buras, tvaika dzinēja, iekšdedzes dzinēja, raķešu dzinēja un kodolreaktora izgudrojumam. Pateicoties turboreaktīvajam dzinējam, mūsu planēta pēkšņi kļuva maza un mājīga. Ikviens var ērti un droši sasniegt savu attālāko nostūri dažu stundu laikā.

Saskaņā ar statistiku tikai viens lidojums no 8 miljoniem beidzas ar negadījumu ar cilvēku nāvi. Pat ja jūs katru dienu veiktu nejaušu lidojumu, jums vajadzētu 21 000 gadu, lai nomirtu lidmašīnas avārijā. Saskaņā ar statistiku, staigāšana ir daudzkārt bīstamāka nekā lidošana. Un tas viss lielā mērā ir saistīts ar mūsdienu lidmašīnu dzinēju pārsteidzošo uzticamību.

2. Tehnoloģiju brīnums

Bet turboreaktīvais dzinējs ir ārkārtīgi sarežģīta ierīce. Tās turbīna darbojas vissarežģītākajos apstākļos. Tās svarīgākais elements ir lāpstiņa, ar kuru kinētiskā enerģija Gāzes plūsma tiek pārvērsta mehāniskajā rotācijas enerģijā. Viens lāpstiņš, un katrā aviācijas turbīnas posmā to ir aptuveni 70, attīsta jaudu, kas vienāda ar Formula 1 automašīnas dzinēja jaudu, un pie rotācijas ātruma aptuveni 12 tūkstoši apgriezienu minūtē centrbēdzes spēku, kas vienāds ar 18. tonnu iedarbojas uz to, kas ir vienāds ar slodzi uz divstāvu Londonas autobusa balstiekārtu.

Bet tas vēl nav viss. Gāzes temperatūra, ar kuru saskaras lāpstiņa, ir gandrīz puse no temperatūras Saules virsmā. Šī vērtība ir par 200 °C augstāka nekā metāla, no kura izgatavots asmens, kušanas temperatūra. Iedomājieties šo uzdevumu: jums ir jānodrošina, lai ledus kubs neizkūst cepeškrāsnī, kas sakarsēta līdz 200 ° C. Dizaineriem izdodas atrisināt asmeņu dzesēšanas problēmu, izmantojot iekšējos gaisa kanālus un īpašus pārklājumus. Nav pārsteidzoši, ka viena lāpstiņa maksā astoņas reizes vairāk nekā sudrabs. Lai izveidotu tikai šo mazo detaļu, kas iederas jūsu plaukstā, jums ir jāizstrādā vairāk nekā ducis sarežģītāko tehnoloģiju. Un katra no šīm tehnoloģijām tiek sargāta kā svarīgākais valsts noslēpums.

3. Turboreaktīvo dzinēju tehnoloģija ir svarīgāka par atomu noslēpumiem

Papildus vietējiem uzņēmumiem tikai ASV uzņēmumiem (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), Anglijai (Rolls-Royce) un Francijai (Snecma) pieder pilna cikla tehnoloģijas modernu turboreaktīvo dzinēju radīšanai. Tas nozīmē, ka ir mazāk valstu, kas ražo modernus aviācijas turboreaktīvos dzinējus, nekā valstis, kurām ir kodolieroči vai kas laiž kosmosā satelītus. Piemēram, Ķīnas gadiem ilgie centieni šajā jomā līdz šim nav devuši panākumus. Ķīnieši ātri nokopēja un aprīkoja Krievijas iznīcinātāju Su-27 ar savām sistēmām, atbrīvojot to ar simbolu J-11. Taču viņiem neizdevās nokopēt tā AL-31F dzinēju, tāpēc Ķīna vēl ilgi ir spiesta iegādāties šo nebūt ne modernāko turboreaktīvo dzinēju Krievijā.

4. PD-14 ir pirmais 5. paaudzes iekšzemes lidmašīnu dzinējs

Lidmašīnu dzinēju būves progresu raksturo vairāki parametri, bet viens no galvenajiem ir gāzes temperatūra turbīnas priekšā. Pāreju uz katru jauno turboreaktīvo dzinēju paaudzi, un tādi kopā ir pieci, raksturoja šīs temperatūras paaugstināšanās par 100-200 grādiem. Tādējādi gāzes temperatūra 1. paaudzes turboreaktīvos dzinējos, kas parādījās 40. gadu beigās, nepārsniedza 1150 °K, 2. paaudzē (1950. gados) šis rādītājs palielinājās līdz 1250 ° K, 3. paaudzes (1960. gados) šis parametrs. paaugstinājās līdz 1450 °K, 4. paaudzes dzinējiem (1970-1980) gāzes temperatūra sasniedza 1650 °K. 5. paaudzes dzinēju turbīnu lāpstiņas, kuru pirmie paraugi Rietumos parādījās 90. gadu vidū, darbojas 1900 °K temperatūrā. Pašlaik pasaulē tikai 15% no ekspluatācijā esošajiem dzinējiem ir 5. paaudzes.

Viena lidmašīnas turbīnas lāpstiņa attīsta jaudu, kas vienāda ar Formula 1 automašīnas dzinēja jaudu

Gāzes temperatūras paaugstināšanās, kā arī jaunas dizaina shēmas, galvenokārt apvedceļš, ir ļāvušas sasniegt iespaidīgu progresu turboreaktīvo dzinēju izstrādes 70 gadu laikā. Piemēram, dzinēja vilces un tā masas attiecība šajā laikā ir palielinājusies 5 reizes un mūsdienu modeļiem sasniegusi 10. Gaisa saspiešanas pakāpe kompresorā ir palielinājusies 10 reizes: no 5 līdz 50, savukārt kompresora skaits posmi ir samazinājušies uz pusi - vidēji no 20 līdz 10. Mūsdienu turboreaktīvo dzinēju īpatnējais degvielas patēriņš ir uz pusi mazāks, salīdzinot ar 1. paaudzes dzinējiem. Ik pēc 15 gadiem pasaulē pasažieru pārvadājumu apjoms dubultojas, gandrīz nemainot kopējās pasaules gaisa kuģu flotes degvielas izmaksas.

Pašlaik Krievijā tiek ražots vienīgais civilās lidmašīnas 4. paaudzes dzinējs PS-90. Ja salīdzina ar to PD-14, tad abiem dzinējiem ir līdzīga masa (2950 kg PS-90A pamatversijai un 2870 kg PD-14), izmēri (ventilatora diametrs abiem 1,9 m), kompresija. attiecība (35,5 un 41) un pacelšanās vilce (16 un 14 tf).

Tajā pašā laikā augstspiediena kompresors PD-14 sastāv no 8 pakāpēm, bet PS-90 - no 13 pakāpēm ar zemāku kopējo kompresijas pakāpi. Apvedceļa koeficients PD-14 ir divreiz augstāks (4,5 PS-90 un 8,5 PD-14) ar tādu pašu ventilatora diametru. Rezultātā īpatnējais degvielas patēriņš PD-14 kreisēšanas lidojumā saskaņā ar provizoriskiem aprēķiniem samazināsies par 15%, salīdzinot ar esošajiem dzinējiem: līdz 0,53-0,54 kg / (kgfh) pret 0,595 kg / (kgfh) pie PS-90.

5. PD-14 - pirmais lidmašīnas dzinējs, kas izveidots Krievijā pēc PSRS sabrukuma

Padomju Savienība bija liela aviācijas lielvalsts. 80. gados PSRS strādāja astoņi jaudīgākie lidmašīnu dzinēju projektēšanas biroji. Bieži uzņēmumi sacentās savā starpā, jo pastāvēja prakse vienu un to pašu uzdevumu dot diviem projektēšanas birojiem. Diemžēl laiki ir mainījušies. Pēc 90. gadu sabrukuma bija nepieciešams apkopot visus nozares spēkus, lai realizētu moderna dzinēja izveides projektu. Faktiski, 2008. gadā izveidojot United Engine Corporation (United Engine Corporation), ar daudziem uzņēmumiem VTB banka aktīvi sadarbojas, bija mērķis izveidot organizāciju, kas varētu ne tikai uzturēt valsts kompetenci gāzes turbīnu būvniecībā, bet arī konkurēt ar pasaules vadošajām firmām.

PD-14 projekta galvenais darbuzņēmējs ir Aviadvigatel Design Bureau (Perma), kas, starp citu, arī izstrādāja PS-90. Sērijveida ražošana tiks organizēta Permas motoru rūpnīcā, bet detaļas un detaļas tiks ražotas visā valstī. Sadarbībā ir iesaistīta Ufa Motor-Building Production Association (UMPO), NPO Saturn (Ribinska), NPCG Salyut (Maskava), Metallist-Samara un daudzi citi.

6. PD-14 - dzinējs XXI gadsimta galvenajai lidmašīnai

Viens no veiksmīgākajiem projektiem šajā jomā civilā aviācija PSRS bija vidēja darbības rādiusa lidmašīna Tu-154. Izlaists 1026 gabalu apjomā, tas ilgi gadi veidoja Aeroflot flotes pamatu. Ak, laiks iet, un šis darbaholiķis vairs neatbilst mūsdienu prasībām ne ekonomijas, ne ekoloģijas (trokšņa un kaitīgo izmešu) ziņā. Tu-154 galvenais trūkums ir 3. paaudzes D-30KU dzinēji ar augstu īpatnējo degvielas patēriņu (0,69 kg / (kgf h).

Ir mazāk valstu, kas ražo modernus aviācijas turboreaktīvos dzinējus, nekā valstīs ar kodolieročiem

Vidēja attāluma Tu-204, kas aizstāja Tu-154, ar 4. paaudzes PS-90 dzinējiem, valsts sabrukuma un brīvā tirgus apstākļos nevarēja izturēt konkurenci ar ārvalstu ražotājiem pat cīņā par vietējiem. gaisa pārvadātāji. Tikmēr vidēja attāluma šaurās korpusa lidmašīnu segments, kurā dominē Boeing-737 un Airbus 320 (2015. gadā vien pasaules aviokompānijām tika piegādāti 986 no tiem), ir masīvākais, un klātbūtne tajā ir nepieciešamais nosacījums vietējās civilās aviācijas nozares saglabāšana. Tādējādi 2000. gadu sākumā tika konstatēta steidzama nepieciešamība radīt konkurētspējīgu jaunas paaudzes turboreaktīvo dzinēju vidēja diapazona lidmašīnai ar 130-170 sēdvietām. Šādam gaisa kuģim jābūt MS-21 (Galvenais gaisa kuģis 21. gadsimts), ko izstrādājusi United Aircraft Corporation. Uzdevums ir neticami grūts, jo ne tikai Tu-204, bet arī neviena cita lidmašīna pasaulē nevarētu izturēt konkurenci ar Boeing un Airbus. PD-14 tiek izstrādāts saskaņā ar MS-21. Panākumi šajā projektā līdzināsies ekonomiskam brīnumam, taču šādi pasākumi ir vienīgais veids, kā Krievijas ekonomika izkāpt no naftas adatas.

7. PD-14 ir dzinēju saimes pamatkonstrukcija

Burti "PD" apzīmē daudzsološu dzinēju, un cipars 14 apzīmē vilces spēku tonnās. PD-14 ir bāzes dzinējs turboreaktīvo dzinēju saimei ar vilci no 8 līdz 18 tf. Projekta biznesa ideja ir tāda, ka visi šie dzinēji ir balstīti uz vienotu gāzes ģeneratoru augsta pakāpe pilnība. Gāzes ģenerators ir turboreaktīvo dzinēja sirds, kas sastāv no augstspiediena kompresora, sadegšanas kameras un turbīnas. Tieši šo agregātu ražošanas tehnoloģijām, īpaši tā sauktajai karstajai daļai, ir izšķiroša nozīme.

Dzinēju saime, kuras pamatā ir PD-14, ļaus aprīkot modernu elektrostacijas gandrīz visas Krievijas lidmašīnas: no PD-7 tuvsatiksmes Sukhoi Superjet 100 līdz PD-18, ko var uzstādīt uz Krievijas lidmašīnu nozares flagmaņa tālsatiksmes Il-96. Balstoties uz gāzes ģeneratoru PD-14, plānots izstrādāt PD-10 V helikoptera dzinēju, lai aizstātu Ukrainas D-136 pasaulē lielākajā helikopterā Mi-26. To pašu dzinēju var izmantot arī Krievijas-Ķīnas smagajam helikopteram, kura izstrāde jau ir uzsākta. Uz gāzes ģeneratora PD-14 bāzes var izveidot Krievijai tik nepieciešamās gāzes sūkņu agregātus un gāzes turbīnu elektrostacijas ar jaudu no 8 līdz 16 MW.

8. PD-14 ir 16 kritiskās tehnoloģijas

PD-14 ar vadošo lomu Centrālajam Aviācijas motoru institūtam (CIAM), vadošajam nozares pētniecības institūtam un Aviadvigatel dizaina birojam, tika izstrādātas 16 kritiskās tehnoloģijas: viena kristāla augstspiediena turbīnu lāpstiņas ar daudzsološu. dzesēšanas sistēma, darbināma pie gāzes temperatūras līdz 2000 °K, doba plata akorda ventilatora lāpstiņa izgatavota no titāna sakausējuma, kā dēļ bija iespējams palielināt ventilatora posma efektivitāti par 5% salīdzinājumā ar PS-90, zema emisija sadegšanas kamera no intermetāliska sakausējuma, skaņu absorbējošas konstrukcijas no kompozītmateriāliem, keramiskie pārklājumi uz karsto sekciju detaļām, dobi zemspiediena turbīnu lāpstiņas utt.

PD-14 turpinās uzlabot. MAKS-2015 jau bija iespējams aplūkot CIAM radīto plata akordu ventilatora lāpstiņas prototipu, kas izgatavots no oglekļa šķiedras, kura masa ir 65% no pašlaik izmantotās dobās titāna lāpstiņas masas. CIAM stendā varēja aplūkot arī ātrumkārbas prototipu, kas it kā būtu aprīkots ar PD-18R modifikāciju. Pārnesumkārba samazinās ventilatora apgriezienu skaitu, lai, nepiesaistīts turbīnas ātrumam, darbotos efektīvākā režīmā. Paredzēts, ka gāzes temperatūra turbīnas priekšā jāpaaugstina par 50 °K. Tas palielinās PD-18R vilci līdz 20 tf un samazinās īpatnējo degvielas patēriņu vēl par 5%.

9. PD-14 ir 20 jauni materiāli

Veidojot PD-14, izstrādātāji jau no paša sākuma paļāvās uz vietējiem materiāliem. Bija skaidrs, ka Krievijas uzņēmumiem nekādā gadījumā netiks dota pieeja jauniem ārzemēs ražotiem materiāliem. Šeit vadošā loma bija Viskrievijas Aviācijas materiālu institūtam (VIAM), ar kura līdzdalību tika izstrādāti aptuveni 20 jauni materiāli PD-14.

Bet materiāla radīšana ir puse no kaujas. Dažreiz Krievijas metāli ir kvalitatīvāki par ārvalstu metāliem, taču to izmantošanai civilās lidmašīnas dzinējā nepieciešama sertifikācija saskaņā ar starptautiskajiem standartiem. Citādi dzinējs, lai cik labs tas būtu, neļaus lidot ārpus Krievijas. Noteikumi šeit ir ļoti stingri, ciktāl tas attiecas uz cilvēku drošību. Tas pats attiecas uz dzinēju ražošanas procesu: nozarei nepieciešama Eiropas Aviācijas drošības aģentūras (EASA) sertifikācija. Tas viss radīs nepieciešamību uzlabot ražošanas kultūru, un jaunām tehnoloģijām ir nepieciešams no jauna aprīkot nozari. Paša PD-14 izstrāde notika pēc jaunas, digitālas tehnoloģijas, pateicoties kurām 7. dzinēja eksemplārs jau tika salikts Permā, izmantojot masveida ražošanas tehnoloģiju, savukārt agrāk tika ražota eksperimentālā partija apjomos līdz pat 35 eksemplāri.

Mūsdienīga dzinēja izstrāde aizņem 1,5-2 reizes ilgāk nekā lidmašīnas izstrāde

PD-14 vajadzētu pacelt visu nozari jaunā līmenī. Ko lai saka, pat Il-76LL lidojošo laboratoriju pēc vairāku gadu dīkstāves vajadzēja no jauna aprīkot ar aprīkojumu. Darbs tika atrasts arī unikālajiem CIAM stendiem, kas ļauj simulēt lidojuma apstākļus uz zemes. Kopumā PD-14 projekts Krievijai ietaupīs vairāk nekā 10 000 augsti kvalificētu darba vietu.

10. PD-14 ir pirmais vietējais dzinējs, kas tieši konkurē ar savu Rietumu kolēģi

Mūsdienīga dzinēja izstrāde aizņem 1,5-2 reizes ilgāk nekā lidmašīnas izstrāde. Diemžēl lidmašīnu ražotāji regulāri saskaras ar situāciju, kad dzinējam nav laika sākt testēt lidmašīnu, kurai tas ir paredzēts. Tātad pirmā MS-21 eksemplāra izlaišana notiks 2016. gada sākumā, un PD-14 testēšana ir tikko sākusies. Tiesa, projekts jau no paša sākuma paredzēja alternatīvu: MS-21 klienti var izvēlēties starp Pratt & Whitney's PD-14 un PW1400G. Tieši ar amerikāņu MS-21 dzinēju tas dosies savā pirmajā reisā, un tieši ar to PD-14 būs jāsacenšas par vietu zem spārna.

Salīdzinot ar konkurentu, PD-14 efektivitāte ir nedaudz zemāka, taču tā ir vieglāka, ar ievērojami mazāku diametru (1,9 m pret 2,1), un līdz ar to arī mazāka pretestība. Un vēl viena funkcija: Krievu speciālisti apzināti devās uz dizaina vienkāršošanu. Pamata PD-14 ventilatora piedziņā neizmanto pārnesumkārbu, kā arī neizmanto regulējamu ārējās ķēdes sprauslu, tam ir zemāka gāzes temperatūra turbīnas priekšā, kas vienkāršo uzticamības un kalpošanas laika rādītāju sasniegšanu. . Līdz ar to PD-14 dzinējs ir lētāks un, pēc provizoriskiem aprēķiniem, prasīs zemākas apkopes un remonta izmaksas. Starp citu, naftas cenu krituma apstākļos tieši zemākas ekspluatācijas izmaksas, nevis efektivitāte kļūst par shēmu veidojošo faktoru un gaisa kuģa dzinēja galveno konkurences priekšrocību. Kopumā MS-21 ar PD-14 tiešās ekspluatācijas izmaksas var būt par 2,5% zemākas nekā versijai ar amerikāņu dzinēju.

Līdz šim ir pasūtīti 175 MS-21, no tiem 35 ar PD-14 dzinēju.

Teksts: Leonīds Sitņiks

Foto: PJSC "UAC", AS "Aviadvigatel", RIA Novosti