Дългоочакван, руски
Не всички развити страни могат да си позволят да създадат свои собствени двигатели за самолети. По едно време Съветският съюз беше в този почетен клуб и Русия почиваше на бившите си лаври в продължение на много десетилетия. Серийното производство на двигатели за граждански самолети е истинско високотехнологично, което ясно показва истинското ниво на технологично развитие в страната. Ракетните двигатели и самолетните двигатели за военна техника все още са една стъпка под цивилните части. Първо, за бойно превозно средство икономичността и ниската крайна цена на продукта не са толкова критични, колкото за „мирното“оборудване. Второ, ресурсът на съвременните цивилни турбореактивни двигатели, съчетан с надеждност, е по -висок от този на военните колеги. Особено ако двигателят е сертифициран по международни изисквания, например Европейската агенция за авиационна безопасност.
По-голямата част от съвременните байпасни турбореактивни двигатели в Русия имат своите корени в съветското минало. PS-90, произведен от JSC "UEC-Perm Motors" в различни модификации, е разработен още в средата на 80-те години. Двигателят D-30KP-2 се произвежда в Рибинск от 1982 г., а основната му версия се произвежда от 1972 г. Доскоро най-модерният беше лекият SaM146, но това е руско-френски проект, в който местните инженери отговаряха за не най-критичната „студена“част на двигателя. За справедливост трябва да се отбележи, че газовият генератор на "горещата" част на двигателя от французите се оказа не по най -добрия начин по отношение на надеждността. В същото време възникнаха трудности както с резервни части, така и с ремонт. Едва сега нивото на локализация за ремонт на газови генератори в Рибинск се доближава до 55%.
Единственият турбореактивен двуконтурен самолетен двигател, разработен от нулата за гражданския сектор в Русия, беше PD-14. Производителите на двигатели в Перм получиха заданието за двигателя в края на 2007 г., а 11 години по-късно United Engine Company подписа договор с корпорацията Irkut за изграждането на пет PD-14 за лайнера MS-21.
През последните години руснаците са имали много причини да се гордеят с научно -техническия потенциал на страната - това е платформата „Армата“, хиперзвуковият комплекс „Авангард“и Су -57. Но именно конструкцията на PD-14 подсказва, че Русия се връща на световния високотехнологичен пазар.
Внос заместен
Първоначално лайнерът със среден обсег MC-21 е построен с очакването за инсталиране на два двигателя-американския Pratt & Whitney 1431 G-JM и руския PD-14. Това решение е взето не само поради липсата на местни аналози по време на началото на разработката. Всичко е за клиентите. Делът на двигателите в цената на всеки самолет може да достигне 30%и това са най -скъпите единици в дизайна по отношение на поддръжката. Не е изненадващо, че потребителите имат право да избират свои електроцентрали, към които наземната инфраструктура е по -добре адаптирана. Например, когато купуват прекратения A380, авиокомпаниите по-рано имаха избор между двигателите на Trent на Rolls-Royce и семейството на GP7200 на Engine Alliance. Моля, обърнете внимание, че четири компании се обединиха, за да разработят GP7200: American General Electric, Pratt & Whitney, френски SNECMA и немски MTU. Това е така, защото създаването на модерен двигател за магистрален самолет е скъпо и отнема много време.
Вносният G-JM PW1431 е създаден на базата на семейството PW1000, които в различни модификации се монтират на самолети Airbus, Mitsubishi и Embraer. За MC-21 беше предвидена най-голямата версия с тяга до 14 тона и диаметър на вентилатора 2,1 метра. Първите готови двигатели от САЩ пристигнаха в Иркутския самолетен завод през 2015 г., 7 години след началото на разработката. Едновременно с подписването на договор с Pratt & Whitney, Русия започва да създава свой собствен двигател PD-14. През последните 30 години това е най -големият проект във вътрешната индустрия на самолетни двигатели. Трудно е да се каже какво би се случило с цялата индустрия, ако историята на PD-14 не се беше случила.
Малко за иновациите, използвани при проектирането на домашния самолетен двигател. Всеруският институт за авиационни материали е разработил 20 нови материала само за PD-14. Изследователски екипи на Перм АД "UEC-Aviadvigatel" са създали 16 нови критични технологии от нулата, които в бъдеще ще станат основа за нови двигатели на самолети. По-специално, турбините с високо налягане са оборудвани с монокристални лопатки, способни да работят при температури над 1700 градуса. В борбата за икономия на гориво, кухите вентилаторни лопатки са изработени от титан, което е увеличило ефективността на агрегата с 5%. За намаляване на шума и вредните емисии в атмосферата, двигателят е оборудван със звукопоглъщащи композитни елементи и интерметална горивна камера с ниски емисии. Най -важният параметър на пермския мотор е неговият напълно руски произход, който се превърна в рядкост в наше време. По -голямата част от „пробивното“вътрешно гражданско инженерство е компилация от остарели руски и съвременни чуждестранни единици. За примери можете да отидете в Набережни Челни. Новият електрически автомобил Kama-1 заема литиево-никел-манган-кобалт-оксидни батерии в Китай, а безпилотните товарни камиони KamAZ от проекта Ermak са оборудвани с „автоматични машини“на Allison и радари Continental. PD-14 от тази гледна точка е напълно заместен с внос.
Моторът PD-14 е разработен като конкурент на собствения си PW1431G-JM, както и PW1100G / JM за самолета A320NEO. Тази пазарна ниша включва и двигатели Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C от консорциума CFMI (GE / Snecma) съответно за машините A320NEO, B737MAX и C919. Като се вземе предвид курсът на долара и изцяло местният произход, цените на PD-14 на световните пазари ще бъдат доста привлекателни.
Технически суверенитет
От самото начало инженерите с право планираха на базата на PD-14 да разработят цяло семейство самолетни двигатели с тяга от 9 до 18 тона, за което ще стане дума малко по-късно. Готовият газов генератор на новостта в Перм, тоест сърцето на двигателя, беше готов за тестове през ноември 2010 г. Готов прототип или, както се нарича още, демонстратор на технологии, за първи път беше заведен на щанда през юни 2012 г. Двигателят излетя за първи път през октомври 2015 г., макар и не под крилото на MS-21, а заедно с летящата лаборатория IL-76LL No 08-07.
Първите проучвания на параметрите на двигателя потвърдиха техническото му предимство пред вносни аналози. Специфичният разход на гориво е намален с 10-15%, а цената на жизнения цикъл е намалена с 20%. Разработчиците също успяха да се справят с шума, поради което местните двигатели не можеха да бъдат сертифицирани на Запад. PD-14 се оказа 15-20 dB по-тих от изискванията на стандартите на Международната организация за гражданско въздухоплаване (ICAO). Първоначално висшите мениджъри на Обединената организация за самолетостроене оптимистично планираха да вдигнат MS-21 на местни двигатели в началото на 2018 г. Но, както виждаме, това се случи едва през декември 2020 г.
През януари тази година три мотора, един от които резервен, изминаха 4000 километра от Перм до Иркутск на авторемаркета, за да бъдат под крилото на МС-21 с номер 0012. Тези двигатели бяха произведени в Перм още през 2018 г., но едва сега те се оказаха търсени. Миналата година бяха сглобени още два двигателя, на които MC-21-310 ще бъде сертифициран за Федералната агенция за въздушен транспорт. Също през 2021 г. те планират да получат подобен сертификат от Европейската агенция за авиационна безопасност EASA. И ако всичко върви по план, пермският завод ще произвежда до 50 самолетни двигателя PD-14 годишно. Разработват се принудителна версия с тяга до 14,5 тона PD-14A, както и още по-мощен PD-14M, проектиран за максимум 15,6 тона тяга. Има идея да се разработи лека версия PD-8 за SuperJet на базата на газовия генератор на двигателя в Перм.
Тогава започва магията на числата. Чрез увеличаване на обхода, PD-16 ще бъде построен за тежката версия на самолета MS-21-400 с излитаща тяга от 17 тона. Ако диаметърът на вентилатора се намали, PD-10 може да бъде сглобен с тяга от почти 11 тона. Версията с турбовален вал на хеликоптер с капацитет 11, 5 хил. Л / сек на базата на турския реактивен двигател в Перм в бъдеще ще носи името PD-12V. В тази версия той вече ще намери своето приложение в армейската авиация. И накрая, за индустрията в развитието на "сухопътни" газотурбинни електроцентрали GTU-12PD и GTU-16PD.
През 2021 г. се планира пускането на друг самолетен двигател с името PD за стендови тестове, само индексът ще бъде 35. Преди това двигатели от този клас изобщо не се произвеждаха в Русия и СССР: обхват на тягата от 25 до 50 тона, диаметър на вентилатора 3, 1 метър, външен диаметър 3, 9 метра, а дължината на гондолата до 8 метра. Гигантът е планиран за производство през 2027 г. С появата на този двигател Русия ще има надежда за възраждане на легендарните руслани или по -напреднали аналози.
