Motors PD 14. Teraz „Made with us” i w Telegramie

Obecnie krajowy przemysł lotniczy znajduje się w swego rodzaju stanie „zawieszenia”: z jednej strony istnieje, ale z drugiej strony w ostatnich latach nie widzieliśmy ani jednego nowoczesnego samolotu o konstrukcji wyłącznie krajowej. A „Super-Jet” się nie liczy, ponieważ pochodzi z języka rosyjskiego - wyłącznie „montaż śrubokręta”. Nadzieją na odrodzenie przemysłu lotniczego jest silnik PD-14, którego właściwości (w porównaniu z analogami) pozwalają nazwać go jednym z najlepszych w ostatnich latach.

Twórcy mają nadzieję, że powstanie nowego silnika będzie miało najkorzystniejszy wpływ na stan całego krajowego przemysłu lotniczego, a także przyczyni się do powstania wielu nowych miejsc pracy.

Nowy projekt

Po co w ogóle powstał? nowy silnik PD-14? Charakterystyka (w porównaniu z modelami zagranicznymi) nowoczesnych rosyjskich silników była taka, że ​​pilnie potrzebne było opracowanie czegoś radykalnie nowego. Projektantom przyświecała idea stworzenia elektrowni, która pozwoliłaby im na dalszy rozwój i budowę własnego samolotu o pojemności od 130 do 180 miejsc. Jedynym samolotem pasażerskim podobnej klasy i całkowicie pochodzenia rosyjskiego jest samolot Tu-214. Jego produkcja w małych partiach trwa do dziś.

Jednak pilnie brakuje tych samolotów; potrzebujemy sprzętu, aby odnowić całą flotę samolotów naszego kraju. Ale zrobienie tego bez zupełnie nowych silników jest absolutnie niemożliwe. Przez specyfikacje techniczne a ich możliwościami w niczym nie ustępowały odpowiednikom wiodących światowych producentów.

Ogólnie rzecz biorąc, w związku z ostatnimi wydarzeniami na Ukrainie i całkowitym zerwaniem powiązań w sferze przemysłowej obu krajów, silnik PD-14 (charakterystyka, porównanie - w tym artykule) ma również ogromne znaczenie w aspekcie pełnego ożywienie rozwoju i produkcji w naszym kraju. Ponadto podczas jego tworzenia planowane jest rozwiązanie kilku ważnych problemów jednocześnie:

• Całkowita restrukturyzacja przemysłu samolotów cywilnych poprzez redystrybucję ról i zaangażowanie nowych graczy w ten projekt.
• Docelowo planuje się podział obszarów odpowiedzialności i odtworzenie podziału pracy przy produkcji wyrobów lotniczych, który został całkowicie zniszczony w momencie upadku Związku Radzieckiego.
• Twórcy projektu spodziewają się także stworzenia nowych materiałów polimerowych i kompozytowych, które są pilnie potrzebne we współczesnym przemyśle lotniczym.

Jak to wszystko się zaczęło?

Pomysł, że kraj pilnie potrzebuje nowego silnika lotniczego, zrodził się w głębinach Aviadvigatel OJSC na początku XXI wieku. Czasy były wtedy niezwykle trudne, a więc i w rzeczywistości tego projektu niewielu wierzyło.

Ale w tym czasie specjaliści organizacji dokładnie i celowo przestudiowali światowe doświadczenia w produkcji silników, a także przeanalizowali krajowy rynek transportowy, próbując przewidzieć, jaki rodzaj silnika w przemyśle samolotów cywilnych będzie duży popyt. Czym właściwie miał się wyróżniać silnik PD-14? Jego charakterystyka (porównanie i porównanie) z wzorami zagranicznymi po prostu musiała ujawnić jego zauważalną wyższość.

Dlaczego? To proste. W tamtych czasach produkty zagranicznych producentów samolotów „wpychano” na nasz rynek niezwykle agresywnymi metodami. Niestety, niektórzy przywódcy przyczynili się do tego w dużym stopniu. Dziś, ze względu na sankcje, kwestia ta nie jest już tak istotna. Co więcej, samo państwo „nagle” zainteresowało się możliwością produkcji silników krajowych. Tak więc przedsiębiorstwo Aviadvigatel OJSC szybko stało się w centrum uwagi mediów krajowych i zagranicznych.

Główne cele projektu

Głównym zadaniem w tamtym czasie było zapewnienie akceptowalnej ceny, po której produkt ten faktycznie zacząłby być intensywnie kupowany. Wtedy właśnie narodził się pomysł stworzenia jednolitego i uniwersalnego generatora gazu. Jeśli się to uda, nasz kraj będzie miał szansę stworzyć własną, ogromną listę sprzęt przemysłowy, które nie mogą się nie cieszyć.

Co to jest silnik turbowentylatorowy, zasada działania

Jak możemy lepiej zrozumieć korzyści, jakie zapewnia nowy silnik turbowentylatorowy? Zasada działania wszystkich podobnych silników jest podobna, dlatego kwestię tę należy rozważyć bardziej szczegółowo, ponieważ w przeciwnym razie zalety nowych technologii raczej nie będą jasne.

W literaturze specjalistycznej silniki turbowentylatorowe nazywane są silnikami o wysokim współczynniku obejścia. Ich charakterystyczną cechą jest obecność wentylatora o dużej średnicy, dzięki czemu przez silnik zawsze przepływa bardzo duża ilość powietrza. Ze względu na duże wymiary tej części, zewnętrzna dysza silnika często staje się zbyt „monumentalna”, dlatego jest skracana. Aby zapobiec powstawaniu niebezpiecznych turbulencji powietrza, w konstrukcji zastosowano stałe kierownice, które kierują przepływ mieszaniny powietrza w pożądanym kierunku.

Odpowiednio, zgodnie z zasadą działania, takie silniki bardzo przypominają silniki rakietowe, ale praktycznie nie ma w nich mieszania przepływów. Zaletą silników turbowentylatorowych jest to, że strumień wychodzący z rakiety „do rury” w tym przypadku wprawia w ruch dodatkowy wentylator, który jest potężnym źródłem ciągu. To on wytwarza co najmniej 70-80% całkowitej siły trakcyjnej. Dzięki temu silnik lotniczy PD-14 jest niezwykle ekonomiczny. Wewnętrzny kontur tych silników niemal całkowicie odwzorowuje konstrukcję modeli rakiet, ale ich ostatnie stopnie „jednocześnie” działają jak napęd wentylatora.

Zalety i wady

Jak wszyscy jego „krewni”, silnik lotniczy PD-14 ma zarówno pozytywne, jak i negatywne strony. Do jego mocnych stron należy wysoka wydajność, która pozwala na szerokie zastosowanie tych elektrowni nawet na długich trasach.

Jakie ma wady? Najważniejsze są jego bardzo duże wymiary i przyzwoita waga. Pomimo wszystkich wysiłków inżynierów i naukowców, silniki turbowentylatorowe podczas lotu stawiają znaczny opór nadlatującemu strumieniowi powietrza. Oczekuje się, że problem ten zostanie rozwiązany, gdy zostaną znalezione sposoby zmniejszenia ich ogólnych wymiarów.

Różnice porównawcze

Nowy silnik turbowentylatorowy, którego zasada działania jest podobna do „klasycznych” modeli krajowych, wciąż bardzo różni się od swoich poprzedników. Oczywiście różnice „na oko” są zauważalne tylko dla inżynierów. Jeśli porównamy go z modelem PS-90A (Ił-96, Tu-214, Ił-76), od razu zauważymy, nie bójmy się tego słowa, jakościowy skok w proces technologiczny i możliwości.

Stopień obejścia wzrósł dokładnie dwukrotnie, temperatura gazu przed wejściem do turbiny natychmiast wzrosła o 100 K, a ogólny stopień sprężania (w różnych warunkach) wzrósł o 20-50%. W porównaniu z powyższymi odmianami silników krajowych, nowy silnik lotniczy PD-14 pozwala zaoszczędzić co najmniej 12-16% więcej paliwa.

Oszczędność masy

Po raz pierwszy w krajowym przemyśle samolotów cywilnych w konstrukcji silnika zastosowano technologię wytwarzania pustych łopatek turbiny z wysokowytrzymałych stopów tytanu.

Daje to w sumie zmniejszenie masy o 30%, a nowy silnik lotniczy PD-14 jest lżejszy o około 10%. Ponadto Fabryka Silników w Permie doskonali obecnie technologię produkcji monokrystalicznych łopatek turbin. Podaje się, że takie podejście umożliwi natychmiastowe podniesienie temperatury roboczej gazów do 2000 K.

Co więcej, po raz pierwszy producenci krajowi Taka ilość polimerowych materiałów kompozytowych będzie wykorzystywana przy projektowaniu i produkcji silników. Takie podejście nie tylko znacznie zmniejszy masę silnika, ale także zwiększy jego wytrzymałość i odporność na przeciążenia.

Wartość stworzenia nowego silnika

Jak powiedzieliśmy na samym początku artykułu, nie da się stworzyć ani jednego nowego samolotu bez uprzedniego opracowania nowych silników. W przypadku tego ostatniego wszystko stopniowo zaczyna się poprawiać: wkrótce rozpoczną się testy silnika PD-14 w formie przeglądu państwowego... Ale jakie samochody będą w nie wyposażone?

Zakłada się, że samolot MS-21 (dalekiego zasięgu, XXI w.) zostanie stworzony specjalnie dla tych silników. Jeżeli rzeczywiście uda się to zrealizować, wówczas będziemy mogli mówić o prawdziwym przełomie; po raz pierwszy od czasów ZSRR faktycznie powstanie w naszym kraju coś nowego. Co ważniejsze, rosyjski silnik PD-14 umożliwi stworzenie całej linii nowych samolotów przeznaczonych zarówno do wykonywania lotów długodystansowych, jak i na trasach krajowych. Do niedawna wszyscy mówili, że krajowe samoloty będą musiały być wyposażone wyłącznie w importowane silniki. Dziś okazało się, że na szczęście tak nie jest.

Jakie samochody zamierzają w to wyposażyć?

Już dziś jest oczywiste, że ujednolicona konstrukcja nowego silnika pozwoli z powodzeniem stosować go nie tylko w samolotach pasażerskich, ale także samolotach transportowych. Ponieważ jego ciąg wynosi aż 14 ton, model ten można zainstalować na MS-21-200/300/400. Z pewnością dopuszczalne będzie wyposażenie w nie Ił-214. Istnieją informacje o rozpoczęciu tworzenia jeszcze potężniejszej modyfikacji o ciągu 18 ton, czyli PD-18. Ma być stosowany na samolotach Tu-214 i Ił-96. Przypomnijmy, że dziś wszystkie te maszyny są wyposażone w „starca” PS-90A.

Twórcy podają również, że podjęto już decyzję o stworzeniu lekkiej wersji tego silnika o ciągu dziesięciu ton. Można przypuszczać, że będzie on służył do produkcji cierpliwych Superjetów, do których obecnie nikt nie chce kupować silników z Francji. Docelowo powstanie także specjalna śmigłowcowa wersja tego silnika, która zostanie wyposażona w słynną „krowę transportową”, znaną również jako śmigłowiec Mi-26.

Do dziś w produkcji tych maszyn używano ukraińskich silników D-136. Nawet wstępne obliczenia pokazują, że istniejące zapotrzebowanie na te silniki jest więcej niż wystarczające, aby pokryć wszystkie koszty poniesione w trakcie prac rozwojowych nowa technologia. W sumie planuje się przyciągnąć co najmniej 70 miliardów rubli inwestycji, z czego połowa będzie pochodzić budżet federalny. Ta ostatnia okoliczność pokazuje, jak bardzo ten projekt jest krajowi potrzebny.

Co jest złego w starym PS90-A?

Najnowszy silnik do MS-21, PD-14, to nowa generacja, ponadto doskonale współpracuje ze stosunkowo starymi modyfikacjami samolotów. Tym samym zaszczyceni „weterani” Ił-76, których modernizacja jest intensywnie prowadzona od ubiegłego roku, po zamontowaniu na nich nowego silnika mogą przelecieć jeszcze kilkadziesiąt tysięcy godzin. Ponadto możliwe będzie zwiększenie zasięgu lotu z czterech do pięciu tysięcy kilometrów, o tysiąc kilometrów zwiększy się także odległość bez ładunku, a zużycie paliwa zmniejszy się o około 14%. Ta ostatnia okoliczność jest szczególnie ważna, ponieważ dzięki niej możliwe będzie obniżenie kosztów transportu tony ładunku o 10%.

Tak więc stary silnik, który wiernie służył swojemu czasowi służby i został opracowany w ZSRR, nadal radzi sobie ze swoimi obowiązkami, ale nie spełnia już współczesnych wymagań. Głównym problemem jest wysokie zużycie paliwa i zwiększony hałas. W zasadzie było to wiadome już od bardzo dawna, jednak dopiero teraz podjęto konkretne kroki w kierunku naprawienia sytuacji i stworzenia nowego silnika. Aby być uczciwym, warto powiedzieć, że dopiero dzisiaj pojawiły się wszystkie niezbędne środki do tej pracy.

Oficjalna informacja o postępie prac

Oficjalnie prace nad silnikiem trwają od 2008 roku, ale tak naprawdę utalentowany zespół projektantów zaczął go projektować już w 1999 roku.

W 2012 roku po raz pierwszy zmontowano pełnoprawną wersję demonstracyjną. Jednocześnie trwał intensywny rozwój układów generatorów gazu, co przysporzyło projektantom głównych problemów. Do tej pory wszystkie niedociągnięcia zostały pomyślnie wyeliminowane. Ten silnik permski został po raz pierwszy wprowadzony na rynek w połowie 2012 roku. Jednocześnie projektanci odkryli, że wysokie wskaźniki projektowe są dość spójne sytuacja praktyczna spraw, co dodatkowo utwierdziło ich w przekonaniu o konieczności pilnego uruchomienia produkcji nowych silników.

Pierwotnie miały one zostać ukończone trzy lata temu, jednak w związku z pewnymi problemami pojawia się informacja, że ​​częściowo są one kontynuowane do dziś. Oczekuje się, że masowa produkcja rozpocznie się w tym roku, a mieszkańcy Permu powinni montować co najmniej dwa do trzech tuzinów nowych silników rocznie. A to bardzo mało, gdyż krajowi lotnicy uważają, że przy utrzymaniu obecnego tempa lotów, do 2019 roku silniki lotnicze powinny być produkowane w zawrotnym tempie – 200 sztuk w 12 miesięcy. Mam nadzieję, że krajowy przemysł będzie w stanie „wyciągnąć” ten projekt.

A co z MS-21?

Po raz pierwszy informacje o rozpoczęciu prac nad produkcją nowego samolotu zaczęły napływać już na początku ubiegłego roku. W tej chwili wiadomo na pewno, że w Irkucku zakład produkujący samoloty Już idą pełną parą montaż pierwszego kadłuba nowego krajowego samolotu pasażerskiego, który w swoim środowisku jest lepiej znany pod „nieoficjalną” nazwą Jak-242.

Skrzydło jest wykonane z unikalnych materiałów kompozytowych i składane w Uljanowsku. Najprawdopodobniej dotarł już do Irkucka. Krajowe media, które mają swoich przedstawicieli w tym przedsięwzięciu, stanowczo obiecywały, że pierwszy samolot będzie mógł wystartować latem tego roku. Podaje się, że producent ma już podpisanych aż 175 stałych kontraktów na budowę i dostawę MS-21. Klientami było wiele dużych organizacji, w tym nawet Sbierbank, który dostarcza w leasing nowe samoloty.

Pojawiła się także informacja, że ​​zamówionych może zostać dodatkowo 100 samolotów tego typu, a klientami będą nie tylko tłumacze krajowi, ale i zagraniczni. Ta wiadomość jest naprawdę wyjątkowa, ponieważ ostatni raz ktoś zainteresował się naszymi samolotami pasażerskimi dopiero w czasach sowieckich.

Znaczenie projektu MC-21 polega na tym, że jest to pierwszy i jak dotąd jedyny krajowy samolot stworzony samodzielnie i bez wykorzystania starych opracowań z czasów Unii, w którym nie zastosowano obcych komponentów. Marka ta wejdzie na tory lotów dopiero po ostatecznym zakończeniu wszelkiego rodzaju testów w locie i na stanowisku badawczym, które trwają do dziś.

Wnioski

Tym samym nowy obiecujący silnik stanowi prawdziwy przełom dla całego krajowego przemysłu, a w szczególności dla konstrukcji samolotów cywilnych. Jeśli chodzi o zapotrzebowanie na te silniki, jest ono kolosalne. Krajowi przewoźnicy od dawna mówią, że nie są zbyt chętni do zakupu wycofywanych z eksploatacji importowanych samolotów, których żywotność jest już prawie wyczerpana. Ale w tym czasie przemysł krajowy nie mógł zaoferować im niczego odpowiedniego.

Dziś istnieje zarówno silnik, jak i samolot. W związku z wprowadzeniem sankcji wobec naszego państwa nie ma możliwości zakupu czegokolwiek za granicą, a gwałtownie rosnący kurs walutowy nie dodaje atrakcyjności tej decyzji. Tak więc projekt krajowy ma świetne perspektywy. Mam nadzieję, że branża nas nie zawiedzie i będzie w stanie zapewnić producentom wszystkie niezbędne komponenty.

Model silnika PD-14 / Zdjęcie: avid.ru

30 października 2015 roku w laboratorium latającym Ił-76LL rozpoczęły się testy najnowszego rosyjskiego silnika lotniczego PD-14. To wydarzenie o wyjątkowej wadze. 10 interesujących faktów na temat silników turboodrzutowych w ogóle, a w szczególności PD-14, pomoże Ci docenić jego znaczenie.

1. Osiągnięcie ludzkości

Silnik turboodrzutowy (TRE) to jedno z głównych osiągnięć technicznych ludzkości, które można porównać z wynalezieniem koła, żagla, silnika parowego, silnika spalinowy, silnik rakietowy i reaktor jądrowy. To dzięki silnikowi turboodrzutowemu nasza planeta nagle stała się mała i przytulna. Każdy może wygodnie i bezpiecznie dotrzeć do najodleglejszego zakątka w ciągu kilku godzin.

Według statystyk tylko jeden lot na 8 milionów kończy się wypadkiem z ofiarami śmiertelnymi. Nawet gdybyś codziennie wsiadał na pokład losowego lotu, śmierć w katastrofie lotniczej zajęłaby Ci 21 000 lat. Według statystyk chodzenie jest wielokrotnie bardziej niebezpieczne niż latanie. A wszystko to w dużej mierze wynika z niesamowitej niezawodności nowoczesnych silników lotniczych.

2. Cud technologii

Ale silnik turboodrzutowy to niezwykle złożone urządzenie. Jej turbina pracuje w najcięższych warunkach. Jej istotny element- ostrze, za pomocą którego energia kinetyczna przepływu gazu zamieniana jest na mechaniczną energię obrotową. Jedna łopatka, a jest ich około 70 w każdym stopniu turbiny lotniczej, rozwija moc równą mocy silnika samochodu Formuły 1, a przy prędkości obrotowej około 12 tysięcy obrotów na minutę siła odśrodkowa równa Działa na nią 18 ton, co równa się obciążeniu zawieszenia piętrowego autobusu londyńskiego.

Schemat silnika PD-14 / Zdjęcie: vtbrussia.ru

Ale to nie wszystko. Temperatura gazu, z którym styka się ostrze, jest prawie o połowę niższa od temperatury na powierzchni Słońca. Wartość ta jest o 200°C wyższa od temperatury topnienia metalu, z którego wykonane jest ostrze. Wyobraź sobie taki problem: musisz zapobiec stopieniu się kostki lodu w piekarniku nagrzanym do 200°C. Projektantom udaje się rozwiązać problem chłodzenia łopatek za pomocą wewnętrznych kanałów powietrznych i specjalnych powłok. Nic dziwnego, że jedna szpatułka kosztuje osiem razy więcej niż srebro. Aby stworzyć właśnie to drobne szczegóły, który mieści się w dłoni, konieczne jest opracowanie kilkunastu wyrafinowanych technologii. A każda z tych technologii jest chroniona jako najważniejsza tajemnica państwowa.

3. Technologie TRD są ważniejsze niż tajemnice atomowe

Oprócz firm krajowych, jedynie firmy amerykańskie (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), Anglii (Rolls-Royce) i Francji (Snecma) własne technologie pełny cykl tworzenie nowoczesnych silników turboodrzutowych. Oznacza to, że mniej krajów produkuje nowoczesne lotnicze silniki turboodrzutowe niż kraje posiadające broń nuklearną lub wystrzeliwujące satelity w kosmos. Na przykład trwające od kilkudziesięciu lat wysiłki Chin nie przyniosły jak dotąd sukcesu w tej dziedzinie. Chińczycy szybko je skopiowali i wyposażyli we własne systemy Rosyjski wojownik Su-27, wypuszczając go pod symbolem J-11. Nigdy jednak nie udało im się skopiować jego silnika AL-31F, więc Chiny nadal są zmuszone kupować ten nie najnowocześniejszy silnik turboodrzutowy z Rosji.

4. PD-14 – pierwszy krajowy silnik lotniczy 5. generacji

Postęp w produkcji silników lotniczych charakteryzuje się kilkoma parametrami, ale jednym z głównych jest temperatura gazu przed turbiną. Przejście na każdą nową generację silników turboodrzutowych, a jest ich w sumie pięć, charakteryzowało się wzrostem tej temperatury o 100-200 stopni. Zatem temperatura gazu w silnikach turboodrzutowych I generacji, które pojawiły się pod koniec lat 40. XX w., nie przekraczała 1150°K, w II generacji (lata 50. XX w.) wartość ta wzrosła do 1250°K, w III generacji (lata 60. XX w.) ten parametr wzrosła do 1450°K, dla silników 4. generacji (1970-1980) temperatura gazu osiągnęła 1650°K. Łopatki turbin silników 5. generacji, których pierwsze egzemplarze pojawiły się na Zachodzie w połowie lat 90-tych, pracują w temperaturze 1900°K. Obecnie zaledwie 15% używanych na świecie silników to silniki 5. generacji.

Jedna łopatka turbiny lotniczej wytwarza moc równą mocy silnika samochodu Formuły 1.

Wzrost temperatury gazu, a także nowe schematy konstrukcyjne, przede wszystkim technologia dwuobwodowa, pozwoliły osiągnąć imponujący postęp w ciągu 70 lat rozwoju silników turboodrzutowych. Przykładowo stosunek ciągu silnika do jego masy wzrósł w tym czasie 5-krotnie i dla nowoczesnych modeli osiągnął 10. Stopień sprężania powietrza w sprężarce wzrósł 10-krotnie: z 5 do 50, natomiast liczba stopni sprężarki zmniejszyła się o połowa - średnio od 20 do 10. Jednostkowe zużycie paliwa nowoczesnych silników turboodrzutowych zostało zmniejszone o połowę w porównaniu z silnikami 1. generacji. Objętość podwaja się co 15 lat transport pasażerski na świecie przy niemal stałym całkowitym zużyciu paliwa przez światową flotę samolotów.

PD-14 opracowano dla rosyjskiego samolotu średniego zasięgu MS-21 / Fot. PJSC "UAC"

Obecnie Rosja produkuje jedyny cywilny silnik lotniczy czwartej generacji - PS-90. Jeśli porównamy z nim PD-14, to oba silniki mają podobną masę (2950 kg dla wersji podstawowej PS-90A i 2870 kg dla PD-14), wymiary (średnica wentylatora w obu przypadkach wynosi 1,9 m), stopień sprężania (35,5 i 41) oraz ciąg startowy (16 i 14 tf).

Jednocześnie sprężarka wysokociśnieniowa PD-14 składa się z 8 stopni, a PS-90 - z 13 o niższym całkowitym stopniu sprężania. Współczynnik obejścia w PD-14 jest dwukrotnie wyższy (4,5 dla PS-90 i 8,5 dla PD-14) przy tej samej średnicy wentylatora. W rezultacie jednostkowe zużycie paliwa w locie przelotowym dla PD-14 według wstępnych szacunków spadnie o 15% w porównaniu do istniejących silników: do 0,53-0,54 kg/(kgf·h) w porównaniu do 0,595 kg/(kgf·h). ) w PS-90.

5. PD-14 to pierwszy silnik lotniczy stworzony w Rosji po rozpadzie ZSRR

Kiedy Władimir Putin pogratulował rosyjskim specjalistom rozpoczęcia testów PD-14, powiedział, że ostatni raz coś takiego miało miejsce w naszym kraju 29 lat temu. Najprawdopodobniej chodziło o 26 grudnia 1986 roku, kiedy to odbył się pierwszy lot Ił-76LL w ramach programu testów PS-90A.

Związek Radziecki był wielką potęgą lotniczą. W latach 80. w ZSRR działało osiem potężnych biur projektowych silników lotniczych. Często firmy ze sobą konkurowały, gdyż istniała praktyka powierzania tego samego zadania dwóm biurom projektowym. Niestety, czasy się zmieniły. Po upadku lat 90-tych konieczne było zjednoczenie wszystkich sił przemysłu, aby zrealizować projekt stworzenia nowoczesnego silnika. Właściwie utworzenie w 2008 roku United Engine Corporation (UEC), z wieloma przedsiębiorstwami, z którymi VTB Bank aktywnie współpracuje, miało na celu stworzenie organizacji zdolnej nie tylko zachować kompetencje kraju w budowie turbin gazowych, ale także konkurować ze światowymi wiodących firm.

Głównym wykonawcą projektu PD-14 jest biuro projektowe Aviadvigatel (Perm), które, nawiasem mówiąc, opracowało także PS-90. Produkcja seryjna organizowana jest w Perm Motor Plant, ale części i podzespoły będą produkowane na terenie całego kraju. Współpraca obejmuje Ufa Engine Manufacturing stowarzyszenie produkcyjne(UMPO), NPO „Saturn” (Rybińsk), NPCG „Salut” (Moskwa), „Metalist-Samara” i wiele innych.

6. PD-14 – silnik do samolotów dalekiego zasięgu XXI wieku

Jeden z najbardziej udanych projektów w okolicy lotnictwo cywilne ZSRR posiadał samolot średniego zasięgu Tu-154. Wyprodukowany w ilości 1026 sztuk, przez wiele lat stanowił podstawę floty Aeroflotu. Niestety czas mija i ten pracowity robotnik nie spełnia już współczesnych wymagań ani pod względem wydajności, ani ekologii (hałas i szkodliwe emisje). Główną słabością Tu-154 są silniki D-30KU III generacji charakteryzujące się wysokim jednostkowym zużyciem paliwa (0,69 kg/(kgf·h).

Jest mniej krajów produkujących nowoczesne lotnicze silniki turboodrzutowe niż krajów posiadających broń nuklearną

Średniego zasięgu Tu-204, który zastąpił Tu-154 silnikami PS-90 czwartej generacji, w warunkach upadku kraju i wolnego rynku, nie wytrzymał konkurencji z zagranicznymi producentami nawet w walce o krajowe powietrze przewoźnicy. Tymczasem segment średniodystansowych samolotów wąskokadłubowych, w którym dominują Boeingi 737 i Airbus 320 (tylko w 2015 roku dostarczono do linii lotniczych na całym świecie 986 sztuk), jest najbardziej rozpowszechniony, a jego obecność jest warunek konieczny zachowanie krajowego przemysłu samolotów cywilnych. Tak więc na początku XXI wieku zostało to ujawnione pilna potrzeba stworzenie konkurencyjnego silnika turboodrzutowego nowej generacji do samolotu średniego zasięgu ze 130-170 miejscami siedzącymi. Takim samolotem powinien być MS-21 (Mainline Aircraft of the 21st Century), opracowany przez United Aircraft Corporation. Zadanie jest niezwykle trudne, gdyż nie tylko Tu-204, ale i żaden inny samolot na świecie nie był w stanie sprostać konkurencji z Boeingiem i Airbusem. To dla MS-21 opracowywany jest PD-14. Sukces tego projektu będzie można porównać do cudu gospodarczego, ale takie przedsięwzięcia to jedyny sposób, aby rosyjska gospodarka wydostała się z iglicy naftowej.

7. PD-14 - podstawowa konstrukcja rodziny silników

Litery „PD” oznaczają zaawansowany silnik, a liczba 14 oznacza siłę ciągu wyrażoną w tonach. PD-14 to silnik bazowy dla rodziny silników turboodrzutowych o ciągu od 8 do 18 tf. Ideą biznesową projektu jest to, że wszystkie te silniki powstają w oparciu o zunifikowany generator gazu o wysokim stopniu doskonałości. Generator gazu jest sercem silnika turboodrzutowego, który składa się ze sprężarki wysokociśnieniowej, komory spalania i turbiny. Kluczowe znaczenie mają technologie wytwarzania tych podzespołów, przede wszystkim tzw. części gorącej.

30 października 2015 roku w latającym laboratorium Ił-76LL rozpoczęły się testy najnowszego rosyjskiego silnika lotniczego PD-14 / Fot. Aviadvigatel OJSC

Rodzina silników oparta na PD-14 umożliwi wyposażenie prawie wszystkich Rosyjskie samoloty: od PD-7 dla krótkodystansowego Suchoj Superjet 100 do PD-18, który można zainstalować na okręcie flagowym rosyjskiego przemysłu lotniczego - dalekim zasięgu Ił-96. W oparciu o generator gazu PD-14 planowane jest opracowanie silnika śmigłowca PD-10V, który ma zastąpić ukraiński D-136 w największym na świecie śmigłowcu Mi-26. Ten sam silnik można zastosować także w rosyjsko-chińskim ciężkim helikopterze, nad którym prace już się rozpoczęły. Można je również tworzyć w oparciu o generator gazu PD-14 konieczne dla Rosji pompownie gazu i elektrownie turbinowe o mocy od 8 do 16 MW.

8. PD-14 to 16 technologii krytycznych

Dla PD-14, przy wiodącej roli Centralnego Instytutu Produkcji Silników Lotniczych (CIAM), wiodącego instytutu badawczego w branży oraz Biura Projektowego Aviadvigatel, opracowano 16 kluczowych technologii: monokrystaliczne łopatki turbiny wysokociśnieniowej o obiecujących układ chłodzenia, wydrążona, szeroka łopatka wentylatora ze stopu tytanu, dzięki której udało się zwiększyć wydajność stopnia wentylatora o 5% w porównaniu do PS-90, niskoemisyjna komora spalania wykonana ze stopu międzymetalicznego, dźwięk -konstrukcje pochłaniające wykonane z materiałów kompozytowych, powłoki ceramiczne na częściach gorących, wydrążone łopatki turbin niskociśnieniowych itp.

PD-14 będzie nadal udoskonalany. Na targach MAKS 2015 można było już zobaczyć prototyp łopatki wentylatora o szerokiej cięciwie, wykonanej z włókna węglowego, powstałej w CIAM, której masa stanowi 65% masy obecnie stosowanej wydrążonej łopatki tytanowej. Na stoisku CIAM można było zobaczyć także prototyp skrzyni biegów, która ma zostać wyposażona w modyfikację PD-18R. Skrzynia biegów pozwoli na zmniejszenie prędkości obrotowej wentylatora, dzięki czemu nie powiązany z prędkością turbiny będzie pracował wydajniej. Oczekuje się, że temperatura gazu przed turbiną podniesie się o 50°K. Zwiększy to ciąg PD-18R do 20 tf i zmniejszy jednostkowe zużycie paliwa o kolejne 5%.

9. PD-14 to 20 nowych materiałów

Tworząc PD-14, twórcy od samego początku bazowali na rodzimych materiałach. Było jasne, że Firmy rosyjskie w żadnym wypadku nie zapewnią dostępu do nowych materiałów wyprodukowanych za granicą. Tutaj odegrała główną rolę Instytut Wszechrosyjski Aviation Materials (VIAM), przy udziale których opracowano około 20 nowych materiałów dla PD-14.

Ale stworzenie materiału to połowa sukcesu. Czasami rosyjskie metale są lepszej jakości niż zagraniczne, ale ich zastosowanie w cywilnym silniku lotniczym wymaga certyfikacji zgodnie z międzynarodowymi standardami. W przeciwnym razie silnik, niezależnie od tego, jak dobry, nie będzie mógł latać poza Rosją. Zasady są tutaj bardzo rygorystyczne, ponieważ mówimy o bezpieczeństwie ludzi. To samo dotyczy procesu produkcji silników: przedsiębiorstwa z branży wymagają certyfikacji zgodnie ze standardami Europejskiej Agencji Bezpieczeństwa Lotniczego (EASA). Wszystko to wymusi na nas poprawę standardów produkcji i konieczne jest ponowne wyposażenie przemysłu na nowe technologie. Rozwój samego PD-14 odbywał się z wykorzystaniem nowej, cyfrowej technologii, dzięki czemu 7. egzemplarz silnika został zmontowany w Permie w technologii produkcji masowej, podczas gdy wcześniej wyprodukowano partię pilotażową w ilości do 35 egzemplarzy.

Opracowanie nowoczesnego silnika trwa 1,5–2 razy dłużej niż opracowanie samolotu

Należy wyciągnąć PD-14 nowy poziom całą branżę. Cóż mogę powiedzieć, nawet latające laboratorium Ił-76LL po kilku latach bezczynności wymagało doposażenia w sprzęt. Znaleziono także prace nad unikalnymi stanowiskami CIAM, które umożliwiają symulowanie warunków lotu na ziemi. Ogólnie rzecz biorąc, projekt PD-14 uratuje w Rosji ponad 10 000 wysoko wykwalifikowanych miejsc pracy.

10. PD-14 to pierwszy krajowy silnik, który bezpośrednio konkuruje ze swoim zachodnim odpowiednikiem

Opracowanie nowoczesnego silnika trwa 1,5–2 razy dłużej niż opracowanie samolotu. Niestety producenci samolotów spotykają się z sytuacją, w której silnik nie ma czasu na rozpoczęcie testów samolotu, do którego jest przeznaczony. Wdrożenie pierwszego egzemplarza MS-21 nastąpi na początku 2016 roku, a testy PD-14 właśnie się rozpoczęły. Co prawda projekt od samego początku przewidywał alternatywę: klienci MS-21 mogą wybierać pomiędzy PD-14 a PW1400G firmy Pratt & Whitney. To właśnie z amerykańskim silnikiem MC-21 poleci w swój pierwszy lot i to właśnie z nim PD-14 będzie musiał walczyć o miejsce pod skrzydłem.

Szerokie, wydrążone, tytanowe łopatki wentylatora to jedna z kluczowych technologii PD-14 / Zdjęcie: Ramil Sitdikov

W porównaniu do konkurenta PD-14 ma nieco gorszą skuteczność, ale jest lżejszy, ma zauważalnie mniejszą średnicę (1,9 m vs 2,1 m), a co za tym idzie mniejszy opór. I jeszcze jedna cecha: rosyjscy specjaliści celowo poszli na pewne uproszczenie projektu. Podstawowy PD-14 nie wykorzystuje przekładni w napędzie wentylatora, a także nie wykorzystuje regulowanej dyszy obwodu zewnętrznego, ma niższą temperaturę gazu przed turbiną, co ułatwia osiągnięcie niezawodności i żywotności wskaźniki. Dlatego silnik PD-14 jest tańszy i według wstępnych szacunków będzie wymagał niższych kosztów konserwacja i naprawy. Swoją drogą, w kontekście spadających cen ropy, to niższe koszty operacyjne, a nie efektywność, stają się czynnikiem napędzającym i głównym przewagę konkurencyjną silnik samolotu. Ogólnie rzecz biorąc, bezpośrednie koszty eksploatacji MS-21 z PD-14 mogą być o 2,5% niższe niż w przypadku wersji z amerykańskim silnikiem.

Do tej pory zamówiono 175 egzemplarzy MS-21, z czego 35 z silnikiem PD-14.

Przy pisaniu materiału wykorzystano dane ze stron internetowych PJSC UAC, JSC Aviadvigatel i RIA Novosti.

Tworzenie silników lotniczych własna produkcja pozwoli krajowemu przemysłowi lotniczemu osiągnąć nowy poziom jakościowy. Nowoczesny lotniczy silnik turbinowy PD 14 jest lepszym rozwinięciem w porównaniu z poprzednimi analogami wypuszczonymi w ostatnich latach. Konstrukcja jednostki napędowej typu turbofan obejmuje wentylator o dużej średnicy. Jest to konieczne, aby dostarczyć powietrze do silnika duże ilości. Strumień powietrza stwarza warunki do wytworzenia niezbędnej siły uciągu.

Budowa i zasada działania silnika PD 14

Wewnętrzna konstrukcja silników lotniczych jest podobna w konstrukcji do modeli rakietowych. W tym przypadku zamiast ostatnich etapów instalowany jest tutaj napęd wentylatora. Silnik lotniczy PD 14, podobnie jak wszystkie istniejące mechanizmy, ma pewne zalety i wady.

Główne zalety PD 14:

1. Zwiększona wydajność (zmniejszenie zużycia paliwa o 12-16%).
2. Możliwość szerokiego zastosowania w samolotach operujących na trasach o różnych dystansach.
3. Kompatybilny z różnymi poprzednimi modelami samolotów.
4. Wyposażone w wysoce skuteczny system pochłaniania hałasu.

Istniejące wady obejmują następujące czynniki:

1. Ciężki.
2. Wymiary.

Stwarza to duży opór dla nadlatujących strumieni powietrza podczas lotów.

W porównaniu do klasycznych silników lotniczych produkcja krajowa, wydany wcześniej, PD-14 ma wiele różnic konstrukcyjnych i ulepszonych właściwości technicznych.

Najczęściej porównywany jest z silnikiem PS-90A, który jest montowany na samolotach Ił-76 i TU-14. W porównaniu do poprzedniego modelu, nowy zespół napędowy jest bardziej zaawansowany technologicznie i posiada więcej możliwości, główne wskaźniki operacyjne zostały zwiększone:

• współczynnik obejścia – podwojony;
• temperatura gazu na wlocie do turbiny – o 100°K;
• stopień sprężania paliwa – 20-50%.

Charakterystyka techniczna silnika PD 14

Przedstawiona charakterystyka silnika PD 14 pozwala zrozumieć, jak bardzo model ten wyprzedza swoich poprzedników pod względem parametrów technicznych i możliwości eksploatacyjnych. Umożliwiło to znaczne wydłużenie żywotności jednostki napędowej. Na przykładzie wojskowego samolotu transportowego Ił 76 z zamontowanym PD-14 można zobaczyć, jak bardzo poprawiono właściwości tego samolotu:

1. Zasięg lotu zwiększono do 4,8 tys. km przy obciążeniu 6000 kg; do 10,9 tys. km – odpowiednio bez obciążenia.
2. Zużycie paliwa zmniejszono o 13% na 1 km toru.
3. Zwiększyć maksymalna prędkość do 800 km/h.

Wiadomości o obiecującym rozwoju silnika PD 14

W celu zmniejszenia całkowita waga, użyte podczas projektowania nowa technologia, która polega na tworzeniu łopatek turbin w postaci pustych struktur. Do ich produkcji stosuje się specjalne stopy tytanu o zwiększonej wytrzymałości. Zastosowanie tych technologii doprowadziło do zmniejszenia masy łopatek odpowiednio o 30%, a całego silnika lotniczego o 10%.

Zespół w Perm Engine Plant rozpoczął produkcję łopatek roboczych do turbin z wykorzystaniem monokryształów. Dzięki takiemu podejściu temperatura robocza gazów wzrasta do 2000°K. Plany twórców nowych silników lotniczych uwzględniają ich zastosowanie duża ilość polimery kompozytowe. Nie tylko zmniejszy to masę silnika, ale także poprawi jego właściwości wytrzymałościowe podczas pracy w warunkach znacznych przeciążeń.

W oparciu o nowe lotnicze silniki odrzutowe, nowoczesne modele samoloty. Najbardziej znanym osiągnięciem jest samolot pasażerski linii głównej MS-21.

Dzięki stworzeniu silnika PD 14 powstała linia najnowszy samolot, która będzie obsługiwać loty na różnych dystansach: od lotów krajowych po loty dalekobieżne. W zależności od przeznaczenia konstrukcja 14. silnika pozwala na montaż go zarówno w modelach pasażerskich, jak i transportowych.

Siła ciągu silnika wynosi 14 ton. Dzięki temu możliwe jest wyposażenie silnika PD 14 w takie modele samolotów jak:

• MS-21-200;
• MS-21-300;
• MS21-400;
• IŁ-214;
• IŁ-76.

Według najnowszych danych na bazie silnika PD 14 powstaje mocniejszy PD-18; jednostka tej modyfikacji rozwija siłę ciągu 18 ton. Nowy wzmocniony silnik ma być przeznaczony do samolotów Ił-96 i TU-214. NA w tej chwili są wyposażone w przestarzały model PS-90A.

W przyszłości powstanie lekka wersja silnika lotniczego, zaprojektowana na ciąg 10 ton do montażu w samolotach typu Superjet zamiast silników francuskich.

Do słynnych śmigłowców transportowych MI-26 tworzony jest specjalnie zaprojektowany silnik, wykonany w wersji śmigłowcowej.

Sądząc po opiniach poinformowanych specjalistów, wbrew niektórym oczekiwaniom, wypuszczenie TU 334 z silnikiem PD 14 nie jest planowane.

Przygotowanie do produkcji seryjnej silników PD 14

Te silniki lotnicze są silnikami piątej generacji. Głównym producentem seryjnym jest United Engine Corporation „UEC - Perm Motors”. Tutaj dobiegają końca przygotowania do produkcji nowych wyrobów. Dzięki stałej współpracy ze sprawdzonymi, niezawodnymi dostawcami warsztaty mechaniczne fabryki silników rozpoczęły produkcję ponad trzystu rodzajów elementów roboczych do silników PD 14.

Klientem nowoczesnych silników lotniczych jest korporacja naukowa Irkut.

Każdy silnik PD-14 posiada numer seryjny, po złożeniu poddawany jest indywidualnym testom określonych parametrów. W tym celu tworzone są specjalne stanowiska, w których panują warunki symulujące cykl lotu.

Przykładowo, po pomyślnych testach na stanowisku badawczym, w latającym laboratorium IL-76LL zainstalowano silnik nr 7 w celu kolejnych testów w locie. Pod koniec pierwszego etapu silnik został wymontowany z samolotu. Następnie trafił do zakładu produkcyjnego, gdzie został rozebrany na poszczególne elementy w celu dalszych badań. Po ponownym złożeniu silnik nr 7 został ponownie przetestowany na stanowiskach w celu późniejszego montażu na Ił-76LL i nowym testom lotniczym.

Dla silnika PD-14, wydanego pod numerem 8, przewidziany jest inny program testów technicznych. Tutaj testy odbywały się na specjalnym stanowisku typu otwartego „Saturn”. Silnik pracował stabilnie przy bocznym przepływie powietrza. Równolegle przeprowadzono badania parametrów rewersowych i akustycznych zespołu napędowego.

Producent zapewnia również program konserwacji wyprodukowanych produktów po sprzedaży.

Oprócz montażu PD-14 poddawany jest przebudowie u producenta, a także modernizacji zdolności produkcyjne w celu przygotowania ich do produkcji silników lotniczych w dużych ilościach. Warsztaty produkcyjne ponownie wyposażony w specjalistyczny sprzęt. Duże nadzieje pokłada się w pozyskiwaniu centrów obróbczych typu uniwersalnego, za pomocą których można wytwarzać zespoły nadwozia i części o niezwykle skomplikowanych konfiguracjach.

Program montażu supermocnych silników lotniczych PD-14 przewiduje utworzenie linii produkcyjnej zdolnej wyprodukować do 50 zestawów podzespołów w ciągu jednego roku.

Całkowicie zmodernizowane zostaną stanowiska badawcze do sprawdzania osiągów nowoczesnych silników lotniczych.

Zgodnie z opracowanym programem planuje się stworzenie w oparciu o silnik PD-14 całej rodziny nowych modeli silników lotniczych o ciągu w przedziale 12,5 – 18 ton. Te potężne silniki będą instalowane w samolotach zarówno do celów pasażerskich, jak i transportowych. W przyszłości planowana jest produkcja superlinera MS 21 z silnikiem lotniczym PD 14, który jest w planowany rozwój Firma Irkut.

Mówimy o zacofaniu technicznym przemysł rosyjski brzmią jak zwykłe irytujące tło, a wszystko, co z jakiegoś powodu wyróżnia się na tym tle, nie budzi tak wybuchowego zainteresowania, jak skandale polityczne czy życie osobiste osobistości medialnych. Tak mijają wydarzenia naprawdę niezwykłej rangi. W Żukowskim pod Moskwą rozpoczęły się próby w locie pierwszego całkowicie rosyjskiego silnika lotniczego do samolotów cywilnych. I ten silnik jest gotowy konkurować z produktami światowych gigantów.

Olega Makarowa

Jak wiadomo, rosyjski przemysł lotnictwa cywilnego znalazł się w ostatnich dziesięcioleciach w trudnej sytuacji. Nie, nie zapomnieliśmy, jak zrobić samoloty, które latają. Jednak światowy rynek transportu lotniczego wymaga sprzętu spełniającego wysokie wymagania operacyjne, szczególnie w zakresie wydajności, poziomu hałasu i przyjazności dla środowiska. Samoloty pasażerskie zaprojektowane w czasach radzieckich nie spełniały większości tych wymagań, a w każdym razie były gorsze pod tymi wskaźnikami od konkurentów Airbusa, Boeinga, Bombardiera, Embraera.

PD-14 to silnik o bardzo wysokim współczynniku obejścia (1:8,3). Widać to już po imponującym wentylatorze o średnicy 1,9 m. Elektrownia będzie bardzo oszczędnie zużywać paliwo.

Nie było żadnego naszego

Pierwszy w nowa Rosja Próbę stworzenia konkurencyjnego produktu podjęła firma Sukhoi Civil Aircraft ze swoim Superjet 100. Twórcom tego regionalnego samolotu pasażerskiego często zarzucano, że, jak mówią, samochód można nazwać rosyjskim tylko warunkowo – jest ich za dużo importowane w nim komponenty. Weźmy na przykład silniki, które stanowią około jednej trzeciej ceny samolotu. Superjet 100 jest wyposażony w SaM-146 wyprodukowany wspólnie przez francuską firmę Snecma i rosyjską NPO Saturn. Jednak najbardziej złożoną i kosztowną częścią silnika turbowentylatorowego jest generator gazu (sprężarki, komora spalania, turbina wysokociśnieniowa) - rozwiązanie francuskiego partnera. I tylko „zimna” część - wentylator i obracająca ją turbina niskociśnieniowa - została opracowana w Rybińsku w NPO Saturn.

Gondola została opracowana przez Aviadvigatel OJSC, czyli samego producenta PD-14. Ucieleśnia wiele ciekawe rozwiązania, w szczególności unikalny projekt rewersu.

Innymi słowy, w czasie projektowania Superjeta rosyjski przemysł nie miał prawie nic do zaoferowania producentom samolotów. Rosja nie posiadała własnego konkurencyjnego silnika dla samolotów regionalnych. Jak również wiele innych rzeczy. Jednak dzisiaj sytuacja się zmieniła. Nowy samolot średniodystansowy MS-21 (prawdopodobna nazwa w serii Jak-242) w znacznie mniejszym stopniu będzie zależny od współpracy z zagranicznymi dostawcami. I chociaż, jak to zwykle bywa, klient samolotu będzie miał prawo wyboru i będzie mógł preferować elektrownię produkcji zagranicznej, dla MC-21 będą rosyjskie silniki. Dokładniej, one już istnieją.

PD-14 odnosi się do silników turbowentylatorowych, w których przepływy z obu obwodów nie mieszają się. Powietrze z drugiego obiegu „zimnego” wypływa z dyszy o falistych krawędziach.

Parametry światowej klasy

Silnik PD-14 piątej generacji został opracowany przez Aviadvigatel OJSC z siedzibą w Permie. Opiera się na zunifikowanym generatorze gazu: 8-stopniowym kompresorze, niskoemisyjnej komorze spalania i turbinie wysokociśnieniowej. Generator ten znajdzie zastosowanie także w innych silnikach rodziny PD o mniejszym lub większym ciągu. PD-14 wytwarza ciąg 14 ton, a działanie obwodu wtórnego zapewnia wentylator z wydrążonymi łopatkami o szerokich cięciwach i turbiną niskociśnieniową. Współczynnik obejścia silnika to stosunek przepływu powietrza przez pętlę zewnętrzną do przepływu powietrza przez pętlę wewnętrzną i dla silnika PD-14 wynosi 8,3. Jest to nowoczesny wskaźnik zarówno dla krajowych silników turbowentylatorowych, jak i zagranicznych. Wysoki współczynnik obejścia powoduje znaczną redukcję zużycia paliwa. Według oświadczenia twórcy PD-14 zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa w porównaniu z nowoczesnymi analogami wyniesie 10-15%. Deklarowany poziom hałasu jest o 15-20 dB niższy od norm określonych w IV normie ICAO, a poziom emisji szkodliwych substancji NOx będzie o 30% niższy od norm ICAO z 2008 roku. Jest to zgodne z nowoczesnymi standardami ochrony środowiska.

„Obcy” pod skrzydłem

Podczas gdy pierwszy model lotu MS-21 jest właśnie w fazie budowy, PD-14 wznosi się w przestworza. Zawieszony jest na pylonie latającego laboratorium Ił-76 LL zamiast jednego z czterech standardowych silników. Testami zajmują się piloci doświadczalni i inżynierowie ze słynnego Instytutu Testów Lotowych (LII im. M.M. Gromova), wchodzącego w skład United Aircraft Corporation, a także przedstawiciele producenta – Aviadvigatel OJSC. Silnik eksperymentalny trudno pomylić ze standardowymi silnikami Iłowa, gdyż jego wymiary przekraczają wymiary standardowego D-30KP-2. Dość powiedzieć, że sama średnica wlotu wentylatora wynosi 1,9 m.

Anatolij Dmitriewicz Kułakow, zastępca dyrektor generalny LII nazwany na cześć. MM. Gromov o testowaniu elektrowni. Jak dowiedzieliśmy się z naszej rozmowy, zanim silnik mógł wystartować w swój pierwszy lot, specjaliści instytutu musieli rozwiązać wiele skomplikowanych problemów inżynierskich. Pierwszym z nich był wybór latającego laboratorium (FL). LII ma do dyspozycji kilka LL stworzonych na bazie samolotu Ił-76, jednak nie wszystkie z nich mogą przeprowadzać testy PD-14. Wiele zależy od masy elektrowni (czy skrzydło wytrzyma ciężar?) i ciągu wytwarzanego przez PD-14. Wybór padł na Ił-76 LL ze wzmocnionym skrzydłem, który może pomieścić elektrownię o masie do 9 ton i ciągu silnika do 25 000 kgf. Jednak ten samolot ostatni raz brał udział w testach w 1996 roku. Następnie dołączono do niego unikalny silnik śmigłowo-wentylacyjny D-27, przeznaczony do stosowania na ukraińsko-rosyjskim samolocie An-70. Po prawie dwudziestu latach bezczynności konieczne było przywrócenie Ił-76 LL zdatności do lotu, za co specjalny program przy aktywnym udziale JSC AKB im. S.V. Iljuszyn.” Na starszym samolocie wymieniono znaczną część wyposażenia, w tym sprzęt lotniczy i nawigacyjny, uzyskano wszystkie niezbędne wnioski, że samolot może wystartować. Co dalej? Zawiesić silnik i rozpocząć testowanie? NIE! To nie jest takie proste.

Na zdjęciu widać obiecujący rosyjski silnik bez gondoli.

Silnik PD-14 jest także wyjątkowy pod tym względem, że został zastosowany po raz pierwszy w praktyce budowa silników domowych producent opracował nie tylko sam silnik, ale także gondolę do niego (zwykle gondola silnika jest wykonywana pod konkretny silnik przez firmę produkującą samolot). Tym samym silnik posiada już mocowanie przeznaczone dla pylonu MS-21, a nie pasuje do skrzydła Ił-76LL. Specjaliści LII musieli zaprojektować specjalny dystans mocy – adapter pomiędzy mocowaniami pylonu MS-21 a skrzydłem IL-76LL.

Powyższe zdjęcie przedstawia proces zawieszania gondoli z silnikiem na pylonie latającego laboratorium. Do łączenia elementów złącznych różne typy Używany jest specjalny zasilacz.

Gdzie umieścić energię?

Najważniejszym problemem inżynierskim jest to, że nowy silnik nie może być testowany pod kontrolą standardowych systemów LL. W laboratorium konieczne jest odtworzenie wszystkich eksperymentalnych układów sterowania elektrownia, podobne do tych, które będą stosowane w MS-21, a także niezawodnie odtwarzają wszystkie obciążenia, pod którymi będzie pracował silnik. W tym celu przed testami konieczne było zaprojektowanie i zintegrowanie w latającym laboratorium całego odpowiedniego wyposażenia.

Silnik nie tylko wytwarza ciąg odrzutowy, ale jest energetycznym sercem samolotu. Za pomocą wału i przekładni wał turbiny wysokiego ciśnienia połączony jest z CPSA (jednostką napędową statku powietrznego). W CPSA przenoszony tam moment obrotowy jest „demontowany” przez generator elektryczny i pompy hydrauliczne. Silniki wymagają obecnie jak największej mocy elektrycznej, zwłaszcza że wiele napędów hydraulicznych jest zastępowanych napędami elektrycznymi. Ił-76LL jest wyposażony w elektryczny układ odbioru mocy. Moc pobierana z generatora realizowana jest w specjalnych ładowarkach termoelektrycznych (TEH), które montowane są w owiewkach nadmuchanych powietrzem zewnętrznym podczas lotu.

W tle widać główny panel sterowania eksperymentalnego silnika: siedząc przy tym panelu, wiodący inżynier LII steruje trybami PD-14 podczas lotu testowego. Bliżej nam są miejsca pracy innych specjalistów monitorujących parametry pracy silnika.

Oprócz momentu obrotowego z silnika pobierane jest sprężone powietrze, które trafia do układów samolotu MC-21. Próbki powietrza są pobierane do różnych celów w kilku punktach generatora gazu. Przykładowo po trzecim stopniu pracy sprężarki usuwane jest powietrze na potrzeby klimatyzacji przedziału pasażerskiego MS-21. Laboratorium latające nie posiada instalacji wyciągu powietrza o parametrach układu klimatyzacji zbliżonych do MS-21, ponieważ odsysanie sprężonym powietrzem jest poborem mocy z silnika, co oznacza, że ​​podczas badań należy uwzględnić także to obciążenie. LL to także pełna aparatura kontrolno-pomiarowa. Podczas pracy silnika szeregowego pokładowy rejestrator parametryczny rejestruje 30-40 parametrów pracy instalacji. Podczas badań pobieranych jest 1066 parametrów z eksperymentalnego silnika wyposażonego w wiele czujników. Dane przesyłane są do centralnego serwera, do głównej konsoli inżyniera w kabinie ładunkowej Ił-76LL, do wyświetlacza w kokpicie, kanałem radiowym do naziemnego punktu kontroli i bezpośrednio do specjalistów w Permie, w Aviadvigatel OJSC .

Miejsce pracy jednego z inżynierów biorących udział w testach oraz szafkę z technologia komputerowa, która analizuje dane za pomocą specjalnie opracowanego oprogramowania.

Solo na jednym silniku

Kiedy nadchodzi czas uniesienia LL w powietrze, na miejscach załogi lotniczej zasiadają najbardziej doświadczeni piloci testowi z LII nazwanej ich imieniem. MM. Gromowa. W przestrzeni ładunkowej inżynierowie testujący zajmują miejsca przy konsolach. Piloci mają do dyspozycji wszystkie typowe systemy sterowania samolotem Ił-76LL i jego silnikami. I tylko silnikiem eksperymentalnym steruje wiodący inżynier testowy z LII. Obok niego przy konsoli środkowej siedzi inny przedstawiciel LII i inżynier dewelopera PD-14. „Startujemy na trzech silnikach, stosując specjalną technikę, aby z powodu asymetrycznego ciągu samolot nie wyleciał z pasa startowego” – mówi Aleksander Krutow, Honorowy Pilot Testowy, Bohater Rosji, Kierownik Szkoły Pilotów Testowych LII. — Na tym etapie prób startowych silnik doświadczalny pracuje tylko na biegu jałowym. Najpierw rozgrzewamy trzy standardowe silniki. Następnie kładziemy drugi silnik, symetryczny do doświadczonego, na małym gazie i powoli rozpoczynamy rozbieg. Przełączamy 1. i 4. standardowy silnik w tryb startu. Następnie podczas rozbiegu płynnie wprowadzamy 3. standardowy silnik w tryb startu. Startujemy o trzeciej i nabieramy wysokości. W ten sposób możemy uniknąć niebezpiecznych punktów zwrotnych podczas startu.”

Po wzniesieniu się na wysokość główny inżynier testowy, dysponujący dźwignią sterującą eksperymentalnego silnika zamontowanego na konsoli głównej, bezpośrednio przystępuje do testów. Pierwszy program testów inżynieryjnych dla PD-14 jest przeznaczony tylko na 12 godzin lotu. Na koniec każdego lotu otrzymane informacje są analizowane przez specjalistów LII, a przedstawiciele Aviadvigatel OJSC dokładnie sprawdzają elementy silnika, oceniają jego stan i eliminują ewentualne usterki. Oczywiście nie wszystko zakończy się na pierwszej serii lotów testowych. Silnik zostanie poddany nowym testom pod dużym obciążeniem, w tym na dużych wysokościach, w ekstremalnych temperaturach i silnych mrozach. Ale nawet teraz, według specjalistów LII biorących udział w testach, charakterystyka silnika PD-14 odpowiada obliczonym danym w sprawdzonych trybach.