Двигатель пд 14 характеристики: Двигатель ПД-14 — технические характеристики

Сможет ли ПД-14 спихнуть американский движок с крыла МС-21?

Интересное наблюжение: эмбарго на поставку движков Pratt & Whitney в Россию США так и не ввели. При это после публикации отчета о сертификации ПД-1 последовала мнгвенная реакций — «ОДК-Авиадвигатель» попал под санкции. Корпорация «Иркут» произвела подготовку сборочного производства Иркутского авиазавода (ИАЗ) под серийный выпуск МС-21 («Магистрального самолета XXI века»). Уже в 2022 году запланировано поставить авиакомпании «Россия», входящей в группу «Аэрофлот», первые шесть серийных самолетов МС-21-300.

Фото: rostec.ru

«Иркут» будет предлагать авиакомпаниям как МС-21-300 с американскими двигателями PW1400, так и МС-21-310 — с российским ПД-14. Сейчас обе модификации проходят программу испытаний, сертификация американского варианта намечена в срок до конца этого года, пермского — на 2022 год.

Какая комплектация МС-21 окажется более востребованной с ПД-14 или PW1400G? Как бы не хотелось, но при любом разговоре о МС-21 невозможно уйти от сравнения ПД-14 и PW1400G. Газотурбинные двигатели — это бесконечная борьба за мощность, топливную эффективность, экологичность и малошумность и ПД-14 — первый авиационный конкурентоспособный маршевый двигатель, созданный в современной России.

Двигатель ПД-14 сразу проектировали на диапазон тяг от 12,5 до 14 тонн. Он предназначен для двух вариантов самолета МС-21: МС-21-300 и МС-21-200. Двигатель для МС-21-200 получается путем перепрограммирования электронного регулятора двигателя ПД-14.

Современная авиация — это элитный клуб четырех стран — России, США, Великобритании и Франции — которые имеют технологические, научные, финансовые, производственные и человеческие ресурсы полного цикла создания современных газотурбинных двигателей. Конкурентная борьба в этом клубе происходит постоянно и словом и делом.

Как известно, двигатель нового поколения создается в полтора-два раза дольше планера самолета, а над двигателем ПД-14 начали работать на пять лет позже старта работ по МС-21 — в 2005 году. И в ряде случаев в рамках ОКР пришлось создавать не опережающий, а догоняющий научно-технический задел. Что привело к задержкам с утверждением типовой конструкции двигателя. В связи с этим пришлось перенести срок сертификации ПД-14, и первый полет МС-21 осуществился не с российским двигателем, а с американским PW1400G.

Эксперты отмечают, что вероятно ПД-14 будет несколько уступать PW1400G в экономичности. Но нельзя не отметить меньшие массу и диаметр ПД-14, а значит, и меньшее внешнее аэродинамическое сопротивление силовой установки. Кроме того, у ПД-14 ниже температура газа перед турбиной, что упрощает достижение заданных показателей надежности и ресурса. К тому же ПД-14 заметно дешевле западного конкурента и, по предварительным оценкам, будет иметь меньшие затраты на техническое обслуживание и ремонт.

В целом, что немаловажно для авиакомпаний-эксплуатантов, предполагается, что эксплуатационные расходы ПД-14 будут на 14-17% ниже существующих аналогичных двигателей. По данным пресс-службы производителя, в настоящее время в цехе окончательной сборки Иркутского авиазавода (ИАЗ) находятся два фюзеляжа, к одному из которых пристыкована консоль крыла, выполненная из отечественных композиционных материалов. Секции фюзеляжа еще трех самолетов находятся в агрегатной сборке. Запущено производство длинноцикловых деталей и узлов на следующие самолеты. Там же, в Иркутске, находится наиболее интересующий пермяков опытный самолет МС-21-310, оснащенный двигателями пермского производства ПД-14. По сообщению «Иркута», лайнер выполняет полеты в рамках программы заводских доводочных испытаний. Вскоре он выполнит перелет в Ульяновск на покраску, а затем в Жуковский, где примет участие в авиасалоне МАКС-2021. После чего программа летных испытаний будет продолжена.

Роман Барский

14 — двигатель. Турбовентиляторный двигатель: новые разработки

Совсем недавно в рамках лаборатории ИЛ-76ЛЛ начались испытания, где тестировался ПД-14 — двигатель, который считают важнейшей разработкой в отечественной гражданской авиации за тридцать лет. Почему? Этому есть много причин.

Общее представление

ПД-14 — двигатель пятого поколения среди турбореактивных моторов. Он представляет собой сложную конструкцию, где реализованы инновационные инженерные решения. Взять хотя бы лопатку турбины, вращающуюся с частотой в двенадцать тысяч оборотов в минуту. При этом на нее действует центробежная сила в восемнадцать тонн. Таких лопаток в турбине насчитывается до семидесяти.

Как все начиналось

Идея создания двигателя появилась в начале двухтысячных в ОАО «Авиадвигатель». Длительный период изучались разработки лидеров мира по производству двигателей на тот момент, анализировались как авиаперевозки, так и используемые самолеты. В то время российский рынок заполонили иностранные производители всего и вся. Это сильно ударило и по отечественному двигателестроению. Поэтому перед разработчиками стояла непростая задача не только дойти до уровня мировых лидеров, но и превзойти имеющиеся технологии, а также сделать отечественную авиатехнику конкурентоспособной по экологическим, ценовым и экономичным показателям. Понятно, что реализовать такую задачу было совсем нелегко.

Поэтому было решено задействовать все преимущества отечественных предприятий и научно-исследовательских институтов по производству двигателей.

Главная идея проекта заключалась в создании современного газового генератора, обладающего такими параметрами, на основе которых можно было строить двигатели разных мощностей. Их предполагалось устанавливать на разных летательных аппаратах, а также устройствах наземного назначения — на электрических станциях и установках для перекачки газа. Газогенератор является самым непростым узлом мотора с высоким напряжением. Именно благодаря его унификации решалась задача в обеспечении серийного производства для различных агрегатов. В то же время существенно уменьшалась себестоимость каждой из будущих моделей. Все материалы и технологии при проектировании не импортировались (да и не могли, даже если бы такое желание возникло, так как данные являются тайными и не разглашаются), а производились в России.

О соблюдении конфиденциальности

Здесь следует иметь в виду, что помимо российских компаний, технологии по созданию турбореактивных двигателей новых поколений имеются лишь у США, Франции и Великобритании. Получается, что ими владеет меньшее количество стран по сравнению с теми, которые обладают ядерным оружием или умеют запускать спутники в космическое пространство. Китай, например, уже много лет пытается преуспеть в этой области. Ему без труда удалось скопировать отечественный СУ-27, но вот двигатель АЛ-31Ф так и остался недоступным. Поэтому эта страна до сих пор вынуждена покупать в России уже совсем не современный мотор. Вот почему разработки в этой отрасли оберегаются государством.

Кооперация разработчиков и производителей

Все участники, которые планировали реализовывать проект, поддержали идею. В 2006 году ими был подписан протокол о совместной реализации, ставший впоследствии основой будущей кооперации.

Инициатива обрела и правительственную поддержку. Проект получил название «ПД-14». Двигатель стали разрабатывать в ОАО «Авиадвигатель», а производить в ОАО «УК ОДК». Помимо главных компаний, в реализации принимали участие ряд ведущих предприятий авиационного двигателестроения, отраслевые институты и институты РАН.

Синхронное производство

ПД-14 — двигатель двухконтурный, относящийся к турбореактивным, имеет тягу 14 тонн. Его предполагается устанавливать в самолеты МС-21 (они рассчитаны на число пассажиров от ста тридцати до ста восьмидесяти), которые будут введены в эксплуатацию с 2017 года. Поэтому двигатель самолета создают синхронно с самим МС-21.

При реализации проекта используются так называемые Gate-технологии. В конце каждого этапа проводится соответствующая экспертиза, в которой принимают участие специалисты — представители всех организаций. Благодаря такому режиму при необходимости удается вовремя вносить коррективы и исключить возможные ошибки.

Что нового будет в двигателе

Основа закладывалась на классических решениях, которые доказали свою надежность при разработке ПД-14. Двигатель в то же время содержит и современные конструкторские технологии. Используются, например, никелевые и титановые суперсплавы, которые обеспечивают достижение нужных параметров. Таким образом, российскими разработчиками был сделан качественный рывок на новый уровень, где двигатель самолета улучшился по всем основным показателям.

Так, расход горючего снизился на двенадцать-шестнадцать процентов. Внедрение полимерных композиционных материалов улучшило шумоглушение и уменьшило массу двигателя. Новых наименований материалов насчитывается порядка двадцати.

Высокое качество изготовления достигается за счет шестнадцати главных используемых технологий. Раньше в двигателестроении их не применяли. Поэтому сейчас идет их активное освоение и внедрение в производство.

В 2012 году с целью демонстрации двигателя с заявленными технологическими и конструктивными решениями, успешно прошел стендовые испытания двигатель-демонстратор технологий. Отличные результаты были достигнуты по акустике, эмиссии и термодинамике.

Чтобы двигатель ПД-14 характеристики и годность к полетам свою доказал, используется специальная квалификация применяемых материалов. В банке данных, куда заносятся материалы, содержится вся информация об уровне конструктивной прочности, который они имеют. Все материалы испытываются в специальных современных лабораториях.

Цели проекта

Разработка двигателей сопровождается следующими целями:

• снижение себестоимости производства;
• сокращение затрат на техобслуживание и ремонт;
• гарантированная стабильная работа механизма;
• снижение расхода топлива;
• уменьшение массы;
• сокращение шума, эмиссии вредных веществ.

Вместе с работой над двигателем, создается удобная система обслуживания агрегатов после продажи. Она включает в себя, помимо оптимального ремонтно-технического обслуживания, логистические схемы, гарантии и сервис. Это особенно важно в связи с тем, что эта система почти отсутствует, так как самолетов отечественного производства эксплуатируется немного.

Гарантия успеха

В 2013 году была подана заявка на получение сертификата для ПД-14, а в конце 2015 года уже были проведены испытания.

Благодаря тому, что проект реализуется целым рядом предприятий и научно-исследовательских институтов, обеспечивается эффективное использование средств бюджета. Вложения как в разработку, так и в реальное внедрение проекта, позволяет преодолеть то отставание, которое наблюдалось в отечественной авиационной промышленности и заложить фундамент для его последующего развития.

Освоение новых технологий теперь становится особенно эффективным, так как собственная практика поможет предупреждать всевозможные ошибки. Все разработки внедряются в заведомо успешный проект. Все участники проекта продолжают получать прибыль за счет других заказов, что сводит на нет риск потерь.

Единственным отечественным двигателем, которым оснащаются авиалайнеры в России сегодня, является ПС-90А. Все остальные летательные аппараты имеют иностранные агрегаты.

Разработчики проекта планируют перевести в перспективе все российские самолеты на отечественные новые моторы.

ПС-90А — это турбовентиляторный двигатель. Турбореактивный вид ПД-14 решил проблемы, имевшиеся ранее в реактивных двигателях, что мешало их использовать в гражданской авиации. Основные проблемы заключались в огромном расходе топлива и сильном шуме. В новом проекте эти и другие препятствия были преодолены, благодаря чему двигатели теперь будут применяться для гражданских самолетов.

В семейство двигателей ПД-14 входят и агрегаты ПД-7, имеющие тягу до 7900 килограмм, и ПД-10 с тягой до 9900 килограмм. Самая мощная модификация ПД-14М способна увеличить дальность полета как с максимальной нагрузкой, так и без нее. И это будет реализовано со сниженным расходом топлива от десяти до четырнадцати процентов по сравнению с тем, который потребляет в настоящее время турбовентиляторный двигатель.

Спрос на внутреннем и внешнем рынке

Разработчики полностью уверены в перспективе насыщения двигателями ПД-14 внутреннего рынка. Среди пяти конкурирующих авиалайнеров, функционирующих на отечественном рынке, МС-21 имеет существенное преимущество в количестве пассажиров. Он способен перевозить двести двенадцать человек. Сравним: Боинг-737 перевозит лишь 189 пассажиров, а Бомбардир-CS300 – всего 135. Помимо этого, увеличатся объемы для багажа, проход и кресла. Это облегчит и ускорит процедуру загрузки и выгрузки пассажиров.

Другим существенным преимуществом является невысокая стоимость самолета. Если отечественный самолет, имеющий внутри лучший двигатель, стоит семьдесят восемь миллионов долларов, то Боинг-737, например, обходится для компаний почти в сто семь миллионов, а Бомбардир-CS300 — в восемьдесят миллионов.

Что касается перспектив выхода МС-21 на международный рынок, то здесь пока будущее представляется туманным. Единственным реальным зарубежным покупателем является малайзийская компания, уже заказавшая двадцать пять самолетов.

Среди отечественных компаний самолет заказали:

• «Аэрофлот» — пятьдесят штук;
• «ВЭБ-лизинг» — тридцать;
• «Ильюшин Финанс» — двадцать восемь;
• «Сбербанк Лизинг» — двадцать;
• «ИрАэро» — десять.

То, что компании и наши, и иностранные пока не стремятся приобретать МС-21 может быть связано еще с неоконченными испытаниями. Помимо этого, существует проблема отсутствия развитой системы обслуживания после продажи авиалайнеров.

Тем не менее, президент РФ Владимир Владимирович Путин на своей пресс-конференции в конце 2015 года назвал завершение проекта ПД-14 самым важным событием в российском двигателестроении с восьмидесятых годов двадцатого столетия и выразил уверенность, что наши новые двигатели превзойдут зарубежные аналоги.

Поэтому есть все основания предсказывать успех отечественному двигателе- и авиастроению.

Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей

Английская версия / Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей

Двигатели ПД на базе общей газогенераторной установки составляют семейство российских двухконтурных двухвальных ТРД с эффективная система шумоподавления, предназначенная для ближне- и среднемагистральных самолетов и IGT.

Основной особенностью двигателей семейства ПД является использование компактного общего сердечника и относительно легкого бескорпусного вентилятора.

Ключевые технологии : полые широкохордные титановые лопатки, блиски и приварная секция в роторе компрессора ВД, низкоэмиссионная камера сгорания из интерметаллического сплава, монокристаллические лопатки турбины ВД с усовершенствованной системой охлаждения, керамическое покрытие горячей секции детали, полые лопатки турбины низкого давления, гондола из композиционных материалов.

• Преимущества
• Модификации
• Конкурентные преимущества
• Статус

Основные преимущества двигателей ПД

Разрабатываемые модификации двигателей

• Семейство перспективных ТРДД для ближне- и среднемагистральных самолетов включает следующие двигатели: ПД-14, ПД-14А, ПД-14М, ПД-10;
• ПД-14 – базовый двигатель для самолета МС-21-300;
• ПД-14А — дефорсированная модификация двигателя для самолета МС-21-200;
• ПД-14М — форсированная модификация двигателя для самолета МС-21-400;
• ПД-10 – дефорсированная модификация двигателя (10…11 тс) для самолетов SSJ‑NG.

Кроме того, технологии, разработанные в рамках Программы двигателей ПД-14, планируется использовать для изготовления ВГТ для компрессорно-генераторных агрегатов ГТ мощностью 8 и 16 МВт.

Конкурентные преимущества за счет операционной эффективности затрат
достигаются за счет следующих конкретных характеристик, связанных с производительностью и дизайном, по сравнению с конкурентами:

• Более низкая температура на выходе из камеры сгорания является очень важным фактором, способствующим снижению затрат и рисков при достижении целевого срока службы и надежности короткотактных двигателей кондиционеров.
• Меньший диаметр вентилятора двигателя ПД-14 способствует уменьшению реальной массы двигателя и сопротивления мотогондолы.
• Оптимальные размеры основного канала позволяют решить проблему относительно высоких отборов воздуха компрессоров различного назначения и снизить потери тяги установки.
• Достаточно высокая расчетная степень сжатия вентилятора (за счет несколько меньшей степени двухконтурности) устраняет необходимость в сопле с регулируемым воздушным потоком, что неизбежно увеличивает массу и лобовое сопротивление двигателя, и снижает установочные потери тяги.
• Традиционная конфигурация двигателя ПД-14 без редуктора, хорошо зарекомендовавшего себя в эксплуатации, позволяет достичь заданных массы, ресурса, надежности и стоимости обслуживания.

Оптимальное сочетание достаточно высоких параметров цикла и хорошо зарекомендовавшей себя схемы двигателя с прямым приводом от вентилятора обеспечивает снижение стоимости двигателя, затрат на техобслуживание, снижение массы и лобового сопротивления силовой установки, а также делает двигатель ПД-14 превосходным по экономичности эксплуатации и стоимости жизненного цикла .

Статус проектно-конструкторской программы по двигателю ПД-14

• Выполнен рабочий проект, получены положительные заключения;
• Начата работа по интеграции двигателей и самолетов с корпорацией «Иркут»;
• Расширенные испытания компонентов и систем разработки двигателей, проводимые на специальных испытательных стендах;
• Демонстрационный двигатель базовой конструкции двигателя, разработанный для демонстрации работоспособности узлов двигателя ПД-14;
• Завершен первый этап испытаний ядра двигателя;
• Наличие критических технологий, продемонстрированное изготовлением и испытаниями двигателей-демонстраторов технологий;
• Компоненты гондолы из полимерных композиционных материалов, испытанные на прототипе двигателя;
• Выдана рабочая документация на опытную партию двигателей ПД-14 и мотогондол;
• Производственное кооперирование по созданию опытной партии двигателей и мотогондол ПД-14, формирование и запуск производства;

завершена программа испытаний демонстрационных двигателей

• 100-03 и 100-04 с валидацией выбранных технических решений;
• Подана заявка в Авиарегистр МАК на получение сертификата летной годности двигателя;

Разработана база сертификации двигателя ПД-14

• , включающая требования АР МАК, EASA, FAA;
• Проведена макетная комиссия двигателя ПД-14 и утвержден протокол макетной комиссии АР МАК;
• Проведена макетная комиссия самолета МС-21 с двигателем ПД-14 и утвержден протокол макетной комиссии АР МАК;
• Выполнена подготовка производства и достигнут VI уровень технологической готовности к изготовлению опытной партии двигателей ПД-14;
• Идет подготовка летного стенда к летным испытаниям двигателя ПД-14.

В Летно-исследовательском институте имени Громова проходят летные испытания двигателя

• ПД-14 на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ.
• АО «ОДК-Авиадвигатель» получило сертификат типа на новейший авиадвигатель ПД-14.

Идеальный двигатель для российского 737 MAX Challenger

Автор
Сумит Сингх

Опубликовано 7 июня 2021 г.

Московская область, Россия — 31 августа 2019 г.: Самолет «Иркут МС-21» (в полете) и самолет «Иркут МС-21-300» во время Международного авиационно-космического салона МАКС-2019 в городе Жуковский. Сергей Бобылев/ТАСС (Фото Сергея Бобылева ТАСС через Getty Images)

Предполагается, что Иркут МС-21 станет ответом России на Airbus A320neo и Boeing 737 MAX. Примечательно, что в следующем месяце самолет впервые будет продемонстрирован с двигателями ПД-14. В преддверии знаменательного дня Виктор Кладов, директор по международному сотрудничеству и региональной политике Госкорпорации Ростех, рассказал Simple Flying о том, почему эти двигатели идеально подходят.

Недавний прогресс

MC-21 — узкофюзеляжный ближне- и среднемагистральный самолет. Четыре самолета МС-21-300 с двигателями Pratt & Whitney PW1400G в настоящее время проходят испытания по программе сертификации по российским и европейским стандартам. Однако опытный образец МС-21-310, оснащенный российскими двигателями ПД-14, проходит доводочные испытания.

В настоящее время самолет готовится к перелету с Иркутского авиационного завода в европейскую часть России. После покраски самолет продолжит полет в город Жуковский Московской области, где базируется основная испытательная база корпорации «Иркут». После завершения заводских летных испытаний МС-21-310 приступит к полетам по программе сертификации.

ПД-14 разработан и изготовлен подразделениями Ростеха, ОДК-Авиадвигатель и ОДК-Пермские моторы. Фото: Гетти Изображений

Подходящие материалы

Ростех подчеркивает, что ПД-14 — это двигатель нового поколения с тягой 14 тонн. Группа добавляет, что это первый авиационный маршевый двигатель, созданный в современной России. С этим грандиозным проектом на двигатель возлагаются большие надежды.

«Разработка современного ТРД может занять больше времени, чем сам самолет. ПД-14 разработан на основе проверенных временем конструкторских решений и интегрирован с современными технологиями. При этом мы работали с условием использования преимущественно отечественных материалов. Наши конструкторы разработали и внедрили 16 ключевых технологий», Кладов рассказал Simple Flying.

«В двигателе ПД-14 применены новые высокопрочные российские сплавы титана и никеля. Конструкция мотогондол на 65% состоит из композиционных полимерных материалов, производство которых освоено российской промышленностью. Это снижает вес двигателя».

Будьте в курсе: Подпишитесь на наши ежедневные и еженедельные дайджесты авиационных новостей.

Всего в ПД-14 использовано около 20 современных российских материалов. Внедренные инновации позволили снизить расход топлива, сделав двигатель более экологичным и экономичным. В конечном итоге Ростех предполагает, что эксплуатационные расходы ПД-14 будут на 14-17% меньше, чем у аналогичных двигателей, а стоимость жизненного цикла ожидается ниже на 15-20%.

MC-21 дает преимущества по стоимости. Фото: Гетти Изображений

На рынке

ПД-14 конкурирует с аналогичными современными изделиями ведущих мировых производителей двигателей. PW1400G и PW1100G от Pratt & Whitney были замечены на A220 и A320neo. Между тем, Leap-1А и Leap-1В от CFMI получили широкую огласку за их развертывание на A320neo и 737 MAX. В Ростехе пришли к выводу, что совокупность технических и эксплуатационных характеристик ПД-14 «на уровне конкурентов».

Аэрофлот получит первый самолет МС-21-21-300, поставки ожидаются с 2022 года. Помимо Sukhoi SuperJet, в настоящее время Аэрофлот эксплуатирует европейские и американские самолеты. Имея в своем парке более 30 самолетов 737, выбор MC-21 свидетельствует о вере компании в этот тип.

Что вы думаете о двигателе ПД-14? Что вы думаете о перспективах общего МС-21? Дайте нам знать, что вы думаете о самолете и его планах в разделе комментариев.