На прошлой неделе на иркутский авиазавод были доставлены первые
турбореактивные двигатели ПД-14 производства ОДК. Они будут впервые
установлены на новейший российский лайнер МС-21. Ожидается, что
самолет с двигателями ПД-14 поднимется в небо уже в этом году.
Испытания МС-21 с двигателями ПД-14 знаковое событие для
отечественного авиастроения. В чем же их уникальность и почему
ПД-14 считают одним из самых прорывных проектов в гражданской
авиации за последние десятилетия?
1/ Первый постсоветский
авиадвигатель
ПД-14 первый турбовентиляторный двигатель, созданный в современной
России. Последней аналогичной разработкой был авиадвигатель
четвертого поколения ПС-90А, выпущенный в СССР в конце 1980-х.
Идея создания двигателя нового поколения появилась в начале 2000-х
годов. Российской двигателестроительной отрасли требовался проект,
который стимулировал бы ее развитие и помог устранить накопившееся
технологическое отставание от стран-лидеров.
Конечно, подобный глобальный проект не мог быть реализован одним
конструкторским бюро или заводом. Изначально закладывалось участие
практически всех отечественных двигателестроительных предприятий и
профильных НИИ. В 2006 году было подписано соглашение о создании
двигателя, который получил название ПД-14 (перспективный двигатель
тягой 14 т). Головным разработчиком стало пермское конструкторское
бюро ОДК-Авиадвигатель, а головным изготовителем ОДК-Пермские
моторы.
Первые наземные испытания ПД-14 прошли в 2012 году, первые летные в
2015-м. В 2018 году Росавиация выдала двигателю сертификат типа,
подтверждающий готовность изделия к серийному производству и
эксплуатации.
2/ Новый двигатель для нового
самолета
Первым самолетом, который ПД-14 поднимет в воздух, станет
перспективный российский лайнер МС-21. Он относится к самому
массовому сегменту пассажирских самолетов ближне- и
среднемагистральным узкофюзеляжным авиалайнерам. Как и новый
двигатель, МС-21 является первым самолетом подобного типа,
полностью разработанным и выпущенным в современной России.
МС-21 (Магистральный самолет XXI века) самолет нового поколения,
который объединяет в себе передовую аэродинамику, современную
силовую установку и продвинутые системы управления, а также новые
решения для комфорта пассажиров. МС-21 создавался для замены
устаревшего Ту-154.
Работы над самолетом велись параллельно с разработкой двигателя.
Недавно первые ПД-14 были переданы компании Иркут для установки на
МС-21-300. На данный момент собрано четыре опытные машины. Пятый
самолет, предназначенный для полетов с ПД-14, находится в сборке.
Летные испытания двигателя в составе МС-21-300 должны пройти в 2020
году.
Вместе с такими перспективными моделями отечественного и
совместного производства, как Ил-114, SSJ100 и CR929, самолет МС-21
обеспечит полноценное присутствие нашего авиапрома на мировом рынке
гражданских лайнеров. По прогнозам экспертов, МС-21 может занять от
5 до 10% мирового рынка в своем сегменте.
3/ Один из немногих в мире
В мире существует всего четыре государства, способные по полному
циклу создавать современные турбовентиляторные двигатели: Россия,
США, Великобритания и Франция. И каждое из них строго охраняет
результаты исследований и свои ноу-хау в двигателестроении.
Например, Франция производит горячие части двигателей SaM146 только
на своей территории.
Одним из показателей уровня двигателестроения в стране является
собственное производство лопаток турбин для авиадвигателей. В нашей
стране такое производство есть. А в декабре 2019 года на базе
рыбинского предприятия ОДК-Сатурн открылся крупнейший в России
центр по изготовлению лопаток турбин с годовой мощностью в 2 тыс.
комплектов.
Проект ПД-14, помимо создания самого двигателя, включает в себя
важнейший элемент обеспечение послепродажного обслуживания.
Планируется большой объем работы по этому направлению: создание
центра поддержки с круглосуточной работой 365 дней в году, открытие
сети полевых представительств, станций обслуживания двигателей,
обеспечение замены модулей в эксплуатации. Ожидается, что это все в
совокупности должно увеличить зарубежные перспективы нового
российского двигателя.
4/ Новые технологии и
материалы
Разработка современного турбореактивного двигателя более длительный
процесс, чем разработка самого самолета. ПД-14 разрабатывался на
основе проверенных временем конструкторских решений с применением
современных технологий. При этом ставилось условие использовать
только отечественные материалы. Конструкторами было разработано и
внедрено 16 ключевых технологий, например, лопатки турбины из
легчайшего интерметаллида титана или продвинутая система
охлаждения, позволяющая турбине работать при температуре до 2000
К.
При создании двигателя применяются новые российские сплавы титана и
никеля. Конструкция мотогондолы на 65% состоит из отечественных
полимерных композитов, благодаря чему достигается необходимый
уровень шумоизоляции и снижается масса двигателя. Всего в двигателе
задействовано около 20 новых российских материалов, при этом все
они прошли сертификацию по международным нормам.
Внедренные инновации позволили снизить расход топлива, сделав ПД-14
более экологичным и экономичным. Предполагается, что
эксплуатационные расходы ПД-14 будут ниже на 14-17%, чем у
существующих аналогичных двигателей, а стоимость жизненного цикла
ниже на 15-20%.
5/ Не один двигатель, а целое
семейство
Перед конструкторами стояла задача разработать унифицированный
газогенератор, ключевой элемент двигателя, на базе которого можно
было бы производить установки различных мощностей для использования
в авиации и на земле.
ПД-14 это первый двигатель в будущем семействе, разработанный для
авиалайнера МС-21-300. Среди его ближайших родственников,
планируемых к выпуску модификации ПД-14А для самолета МС-21-200 и
ПД-14М для самолета МС-21-400. Двигатель ПД-8 сможет
устанавливаться на самолеты Ан-148, Sukhoi Superjet 100, Sukhoi
Superjet 75, Ту-334, Бе-200. Для Ил-96 и Ту-204 можно будет
использовать ПД-18 тягой 18-20 тонн.
Сфера применения двигателей семейства ПД не ограничится
летательными аппаратами. Турбореактивные двигатели на базе единого
газогенератора можно будет использовать в промышленных целях в
составе электрогенераторных и газоперекачивающих установок
