Charakterystyka silnika lotniczego PD 14

Zwróć uwagę na ostatnie wiadomości o silniku PD-14 można dojść do wniosku, że prace nad zupełnie nowym rosyjskim silnikiem turbowentylatorowym dobiegły końca. Zdaniem ekspertów ten konkretny projekt pomoże krajowym projektantom samolotów wejść na światowy rynek produkcji samolotów.

Silnik lotniczy PD-14

Obecnie deweloperom, reprezentowanym przez Perm Motor Plant, udało się zakończyć pierwszą fazę testów w locie i zakończyć drugą rundę testów. Wydarzenie to można uznać za bardzo znaczące, gdyż jest całkiem prawdopodobne, że w nadchodzących latach osiągnie rosyjską produkcję ciężką nowy poziom. I to właśnie ten silnik lotniczy zasługuje na szczególną uwagę.

Rozpoczynając masową produkcję lotniczych zespołów napędowych, krajowi producenci samolotów będą mogli sporo zaoszczędzić Pieniądze. Rzeczywiście, obecnie silniki lotnicze w różnych konfiguracjach kupowane są od partnerów zagranicznych w tym celu Rosyjscy projektanci byli w stanie wyposażyć w taką instalację zarówno samoloty pasażerskie, jak i towarowe. Biorąc pod uwagę statystyki, aby wyposażyć 45 jednostek lotniczych, 40 trzeba kupić za granicą, a tylko 5 jest produkowanych przez producentów krajowych.

Tworzenie silnika

W celu przeprowadzenia drugiej próby w locie silnika PD-14 jednostka została zamontowana na samolocie MS-21. Trasa testowa zakończyła się pomyślnie, eksperci wyraźnie zauważyli doskonałe specyfikacje Silnik PD-14.

Drugi poziom eksperymentu miał pomóc odpowiedzieć na pytanie dotyczące działania jednostki na znacznej wysokości i maksymalnej prędkości, aby eksperci mogli dokonać porównania z zagranicznymi odpowiednikami. Elektrownia stworzona przez rosyjskich projektantów „doskonale” poradziła sobie ze swoim zadaniem.

Eksperci zwrócili uwagę nie tylko na wysoką jakość i niezawodny montaż urządzenia, ale także Najnowsze technologie, wykorzystany przy tworzeniu bocznego silnika turboodrzutowego PD-14. Montaż rosyjskiego bloku napędowego, który później zostanie wykorzystany do wyposażenia statków pasażerskich i towarowych, nie nastręczał żadnych szczególnych trudności, ponieważ w bezpośrednim procesie tworzenia wzięli udział wysoce profesjonalni specjaliści z kilku zjednoczonych korporacji rosyjskich zajmujących się budową silników.

Uniwersalny silnik lotniczy

Zdaniem ekspertów produkcja PD-14 kilkukrotnie przyspieszy rozwój krajowej produkcji samolotów, zarówno w odniesieniu do tworzenia samolotów długodystansowych, jak i średniodystansowych. Przecież jeśli wcześniej do wyposażenia krajowych samolotów wykorzystywano jednostki napędowe zagranicznych producentów, teraz możliwe będzie wykorzystanie do tych celów rosyjskich silników, których parametry użytkowe w niczym nie ustępują ich zagranicznym odpowiednikom.

Silnik lotniczy PD-14 produkowany jest w ujednolicona forma, co umożliwi wyposażenie instalacji w niemal wszystkie produkowane modele samolotów pasażerskich i transportowych Rosyjscy producenci. W planach jest wyposażenie w ten silnik następujących modeli samolotów o sile ciągu 14 ton:

• samoloty pasażerskie modele MS-21-200, 300 i 400;
• okręty wojskowe Ił-214 i Ił-76;
• Silnik PD-18, zapewniający większy ciąg, do 18 ton, jest zalecany przez ekspertów do wyposażenia samolotu pasażerskiego Tu-124.

Projektanci planują stworzyć nową jednostkę, którą będzie można zamontować na ciężkim modelu śmigłowca transportowego Mi-26 zamiast produkowanej przez ukraińskich producentów samolotów jednostki D-136.

Biorąc pod uwagę, że przewidywane wykorzystanie silników PD jest dość szerokie, masowa produkcja tych jednostek, zdaniem analityków, pomoże łatwo odzyskać poważne koszty przeznaczone na projekt o nazwie „PD-14”. Według wstępnych szacunków przybliżona wielkość inwestycji gotówkowych wynosi około 70 miliardów rubli.

Tabela silników TX PD

TX nowej jednostki

Do niedawna rosyjscy projektanci produkowali silnik lotniczy o nazwie PS-90A.

Parametry techniczne silnika PD-14 są pod wieloma względami lepsze od jego poprzednika, a to z kolei pomoże kilkakrotnie wydłużyć żywotność samolotu, na którym zostanie zainstalowana najnowsza elektrownia. Przyjrzyjmy się, jak poprawić osiągi wojskowego statku transportowego Ił-76 po wyposażeniu go w nowy silnik:

1. Zasięg lotu samolotu o masie około 60 ton wzrośnie do 4,8 tys. km zamiast dotychczasowych 4 tys.
2. Bez dodatkowego obciążenia zasięg lotu wzrośnie z 9,6 tys. km do 10,9 tys. km.
3. Zużycie paliwa na 1 szacowany km zmniejszy się o około 13%.

Uwzględniając powyższe usprawnienia, całkowity koszt stawek za transport towarów można obniżyć o około 9-10%.

Instalacja PD-14 zapewni samolotowi następujące elementy:

• prędkość maksymalna wzrośnie do 800 km/h;
• zasięg lotu przy maksymalnym obciążeniu wyniesie 2 tys. km;
• podczas lotu promem zasięg lotu wyniesie około 7 tys. km.

Podsumowując, możemy dojść do następującego wniosku: w ostatnie lata sfera rosyjska rozpoczęto produkcję samolotów Nowa scena jego wzrost i rozwój. A stworzenie nowego silnika PD-14 niewątpliwie pomoże w dokonaniu pewnego przełomu.

W kontakcie z

Pod koniec ubiegłego roku w latającym laboratorium Ił-76LL rozpoczęły się testy najnowszego rosyjskiego silnika lotniczego PD-14, które eksperci określili jako „wydarzenie o wyjątkowej wadze”. Co jest wyjątkowego w tym silniku i dlaczego nazwano go najważniejszym Projekt rosyjski w pobliżu lotnictwo cywilne przez ostatnie 30 lat? Siedem faktów na temat PD-14 pomoże wyjaśnić.

PD-14 to silnik piątej generacji, łączący najlepsze krajowe tradycje z nowymi standardami lotniczymi XXI wieku. Silnik turboodrzutowy - najbardziej złożony urządzenie inżynieryjne, wymagające bardzo trudne rozwiązania projektowe. Na przykład jedna łopatka turbiny, a jest ich około 70 stopni, obraca się z częstotliwością 12 tysięcy obrotów na minutę i działa na nią siła odśrodkowa równa 18 ton. Dla porównania: jest to obciążenie zawieszenie piętrowego autobusu londyńskiego.

1. Pierwszy silnik lotniczy stworzony w Rosji po rozpadzie ZSRR

Projekt PD-14 to nowa karta w historii turbowentylatorowych silników obejściowych i pierwsze od 29 lat krajowe osiągnięcie w dziedzinie budowy silników cywilnych: odbył się pierwszy lot Ił-76LL w ramach programu testów PS-90A odbyło się 26 grudnia 1986 r.

PD-14 powstaje w oparciu o specjalnie opracowany unikalny generator gazu, na który składają się trzy elementy: wysokosprawna sprężarka, turbina wysokie ciśnienie oraz niskoemisyjną komorę spalania. Zunifikowany generator gazu PD-14 umożliwia tworzenie silników o ciągu od 8 do 18 ton.

2. Podstawowy projekt rodziny silników

Rodzina silników oparta na PD-14 pozwoli na wyposażenie w nowoczesne elektrownie prawie wszystko Rosyjskie samoloty: od PD-7 dla Sukhoi Superjet 100 krótkiego zasięgu do PD-18, który można zainstalować na Ił-96 dalekiego zasięgu. W oparciu o generator gazu PD-14 planowane jest opracowanie silnika śmigłowca PD-10V, który ma zastąpić silnik D-136 w największym śmigłowcu świata Mi-26. Ten sam silnik można zastosować także w rosyjsko-chińskim ciężkim helikopterze, nad którym prace już się rozpoczęły. Na bazie generatora gazu PD-14, instalacji pompowania gazu lub nawet elektrownie z turbiną gazową moc od 8 do 16 MW.

3. Dla PD-14 opracowano 16 nowych technologii

Dla PD-14, z wiodącą rolą Centralnego Instytutu Inżynierii Silników Lotniczych (CIAM), wiodącego instytutu badawczego w branży, oraz Biura Projektowego Aviadvigatel, opracowano 16 technologie krytyczne: monokrystaliczne łopatki turbiny wysokociśnieniowej z obiecującym systemem chłodzenia, nadające się do pracy w temperaturach gazu do 2000 °K; wydrążona łopatka wentylatora szeroko cięciwowego wykonana ze stopu tytanu, dzięki czemu udało się zwiększyć wydajność stopnia wentylatora o 5% w porównaniu do PS-90; niskoemisyjna komora spalania wykonana ze stopu międzymetalicznego; konstrukcje dźwiękochłonne wykonane z materiałów kompozytowych; powłoki ceramiczne na gorących częściach; puste łopatki turbiny niskie ciśnienie itd.

4. Na potrzeby projektu stworzono 20 nowych materiałów

Przy udziale Ogólnorosyjskiego Instytutu Materiałów Lotniczych (VIAM) dla PD-14 opracowano około 20 nowych materiałów. Stosowanie materiały kompozytowe W konstrukcji silnika i gondoli silnika wydrążone, szerokie tytanowe łopatki wentylatora znacznie zmniejszyły masę silnika. PD-14 wygrywa ze względu na swoje niezaprzeczalne zalety: zmniejszenie jednostkowego zużycia paliwa o 10–15%, zmniejszenie kosztów koło życia o 15-20%; obsługa silnika będzie kosztować 14–17% mniej niż istniejące analogi.

Jednak stworzenie materiału to połowa sukcesu: jego zastosowanie w silniku samolotu cywilnego wymaga certyfikacji zgodnie z międzynarodowymi standardami. W przeciwnym razie silnik, niezależnie od tego, jak dobry, nie będzie mógł latać poza Rosją. Zasady tutaj są bardzo rygorystyczne, ponieważ mówimy o o bezpieczeństwie ludzi. To samo dotyczy procesu produkcji silników: przedsiębiorstwa z branży wymagają certyfikacji zgodnie z normami Agencja Europejska Bezpieczeństwo lotnicze (EASA). Wszystko to wymusi na nas poprawę standardów produkcji. Rozwój samego PD-14 odbył się w nowy sposób, technologia cyfrowa, dzięki czemu w Permie zmontowano 7. egzemplarz silnika w technologii produkcji seryjnej, podczas gdy wcześniej partia pilotażowa była produkowana w ilościach do 35 egzemplarzy. Ogólnie rzecz biorąc, projekt PD-14 uratuje w Rosji ponad 10 tysięcy wysoko wykwalifikowanych miejsc pracy.

5. Ekologiczny i cichy silnik lotniczy

Optymalizacja parametrów cyklu termodynamicznego, komora spalania niskoemisyjna, niska specyficzne spożycie paliwo można zminimalizować szkodliwe emisje w PD-14. Osiągane poziomy emisji są o 30–45% niższe od ustalonych norm.

PD-14 to cichy silnik. Modelowanie aerodynamiczne 3D komponentów, zwiększające współczynnik obejścia przy przejściu do strefy niskiej częstotliwości i zastosowaniu efektywne systemy Najnowsza generacja urządzeń redukujących hałas znacznie obniżyła poziom hałasu. Wskaźniki hałasu znacznie przekraczają normy Organizacja międzynarodowa lotnictwo cywilne.

6. Pierwszy rosyjski silnik lotniczy 5. generacji

Postęp w produkcji silników lotniczych charakteryzuje się kilkoma parametrami, ale najważniejszym z nich 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.

I tak w silnikach 1. generacji z końca lat 40. XX w. temperatura nie przekraczała 877°C, w 2. generacji (lata 50. XX w.) liczba ta wzrosła do 977°C, w 3. generacji (lata 60. XX w.) parametr ten wzrósł do 1176. °C; dla silników IV generacji (1970–1980) temperatura gazu osiągnęła 1376 °C. Łopatki turbin silników V generacji, których pierwsze egzemplarze pojawiły się na Zachodzie w połowie lat 90-tych, pracują w temperaturze 1626°C. Obecnie zaledwie 15% silników używanych na świecie należy do piątej generacji.

7. Technologie PD-14 – tajemnica państwowa

Z wyjątkiem firmy krajowe, jedynie firmy w USA, Wielkiej Brytanii i Francji posiadają technologie umożliwiające pełny cykl tworzenia nowoczesnych silników turboodrzutowych. Oznacza to, że mniej krajów produkuje nowoczesne lotnicze silniki turboodrzutowe niż kraje, które to produkują bronie nuklearne lub wystrzeliwanie satelitów w przestrzeń kosmiczną. Na przykład wieloletnie wysiłki Chin nie doprowadziły jeszcze do sukcesu w tej dziedzinie. Chińczykom szybko skopiowano rosyjski myśliwiec Su-27, jednak nigdy nie udało im się skopiować jego silnika AL-31F. Chiny w dalszym ciągu zmuszone są kupować ten już nie najnowocześniejszy silnik z Rosji. Dlatego technologie rozwoju silników lotniczych są chronione jako najważniejsza tajemnica państwowa.

30 października 2015 roku w laboratorium latającym Ił-76LL rozpoczęły się testy najnowszego rosyjskiego silnika lotniczego PD-14. To wydarzenie o wyjątkowej wadze. Tylko cztery kraje na świecie: Rosja, USA, Anglia i Francja posiadają technologie na pełny cykl tworzenia nowoczesnych silników turboodrzutowych.
Dyrektor zarządzający - generalny projektant UEC-Aviadvigatel JSC Alexander Inozemtsev mówił 16 marca 2017 r. o postępie testów w locie obiecującego silnika PD-14 opracowanego przez firmę biuro projektowe. Pierwszy etap prób w locie zakończył się w 2016 roku, a do końca marca wystartujemy z drugim etapem. Wreszcie trwa już montaż silnika, który poleci w trzecim etapie testów, już certyfikowany” – wyjaśnił.
Według Aleksandra Inozemcewa okres certyfikacji silnika PD-14 pozostaje niezmieniony. „Na razie trzymamy się kwietnia 2018 r. i walidacji w Europie w 2018 r.” – mówi generalny projektant.
TRD – niezwykle złożone urządzenie.

Jej turbina pracuje w najcięższych warunkach. Jej istotny element- szpatułka, za pomocą której energia kinetyczna przepływ gazu jest przekształcany energia mechaniczna obrót. Jedna łopatka, a jest ich około 70 w każdym stopniu turbiny lotniczej, rozwija moc równą mocy silnika samochodu Formuły 1, a przy prędkości obrotowej turbiny około 12 tysięcy obrotów na minutę siła odśrodkowa 18 ton działa na łopatkę, co jest równe obciążeniu zawieszenia piętrowyego autobusu londyńskiego.
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 związku międzymetalicznego (aluminidku tytanu), z którego wykonane jest ostrze. Wyobraź sobie taki problem: musisz zapobiec stopieniu się kostki lodu w piekarniku nagrzanym do 200°C. Projektantom udało się rozwiązać problem chłodzenia ostrza za pomocą wewnętrznego kanały powietrzne i specjalne powłoki.
Ponadto, zachowując wszystkie właściwości wytrzymałościowe, ostrza wykonane z międzymetalicznego związku tytanu są znacznie lżejsze od podobnych ostrzy wykonanych w dotychczasowej technologii odlewania ze stopów niklu.
Nic dziwnego, że jedna szpatułka kosztuje osiem razy więcej niż srebro. Aby stworzyć tylko tę małą część mieszczącą się w dłoni, konieczne jest opracowanie kilkunastu skomplikowanych technologii. A każda z tych technologii jest chroniona jako najważniejsza tajemnica państwowa.
Technologie TRD są ważniejsze niż tajemnice atomowe
Oprócz firm krajowych, jedynie firmy amerykańskie (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), angielskie (Rolls-Royce) i francuskie (Snecma) posiadają technologie umożliwiające pełny cykl tworzenia 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 skopiowali i wyposażyli rosyjski myśliwiec Su-27 we własne systemy, wypuszczając go pod oznaczeniem 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.
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 IV 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.
Wzrost temperatury gazu, a także nowy schematy projektowe, przede wszystkim technologia dwuobwodowa, pozwoliły na osiągnięcie imponującego postępu w ciągu 70 lat rozwoju silników turboodrzutowych. Przykładowo stosunek ciągu silnika do jego masy wzrósł w tym czasie 5-krotnie nowoczesne modele osiągnął 10. Stopień sprężania powietrza w sprężarce wzrósł 10-krotnie: z 5 do 50, natomiast liczba stopni sprężarki została zmniejszona o połowę – średnio z 20 do 10. Jednostkowe zużycie paliwa nowoczesnych silników turboodrzutowych zmniejszyło się o połowę w porównaniu do I generacji silniki. Co 15 lat wielkość ruchu pasażerskiego na świecie podwaja się, podczas gdy całkowite zużycie paliwa przez światową flotę samolotów pozostaje prawie niezmienione.
Obecnie jedynym cywilnym silnikiem lotniczym czwartej generacji produkowanym w Rosji jest 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. PD-14 to pierwszy silnik lotniczy stworzony w Rosji po rozpadzie ZSRR

Kiedy Władimir Putin pogratulował rosyjskim specjalistom rozpoczęcia testów PD-14, powiedział to ostatni raz podobne wydarzenie 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 była 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 zgromadzenie wszystkich sił przemysłu, aby zrealizować projekt tworzenia nowoczesny silnik. 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 wiodące firmy.

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.

PD-14 – silnik do samolotu dalekiego zasięgu XXI wieku

Jeden z najbardziej udane projekty w dziedzinie lotnictwa cywilnego ZSRR istniał samolot średniego zasięgu Tu-154. Wyprodukowany w ilości 1026 sztuk, to długie lata stanowiły podstawę floty Aerofłotu. Niestety, czas mija, a ten pracowity już nie odpowiada nowoczesne wymagania ani pod względem efektywności, ani ekologii (hałas i szkodliwe emisje). Główną słabością Tu-154 są silniki D-30KU 3. generacji charakteryzujące się wysokim jednostkowym zużyciem paliwa (0,69 kg/kgf·h).

Średniego zasięgu Tu-204, który zastąpił Tu-154 silnikami PS-90 IV generacji, w warunkach upadku kraju i wolnego rynku, nie wytrzymał konkurencji z producenci zagraniczni nawet w walce o krajowych przewoźników lotniczych. Tymczasem segment średniodystansowych samolotów wąskokadłubowych, w którym dominują Boeingi 737 i Airbus 320 (tylko w 2015 roku dostarczono do światowych linii lotniczych 986 sztuk), jest najbardziej rozpowszechniony, a obecność na nim jest warunek konieczny zachowanie krajowego przemysłu samolotów cywilnych. W związku z tym na początku XXI wieku zidentyfikowano pilną potrzebę stworzenia 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 wytrzymać konkurencji z Boeingiem i Airbusem. To dla MS-21 opracowywany jest PD-14. Sukces tego projektu będzie niczym cud gospodarczy, ale takie przedsięwzięcia to jedyna droga Rosyjska gospodarka zejdź z igły oliwnej.

PD-14 – podstawowa konstrukcja dla 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 wysoki stopień doskonałość. 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.

Rodzina silników oparta na PD-14 umożliwi wyposażenie prawie wszystkich rosyjskich samolotów w nowoczesne elektrownie: od PD-7 dla krótkodystansowego Suchoj Superjet 100 po PD-18, który można zainstalować na okręt flagowy rosyjskiego przemysłu lotniczego – długodystansowy 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, którego prace już się rozpoczęły. W oparciu o generator gazu PD-14 można tworzyć tak potrzebne Rosji pompownie gazu i elektrownie z turbiną gazową o mocy od 8 do 16 MW.

PD-14 to 16 technologii krytycznych

Dla PD-14, przy wiodącej roli Centralnego Instytutu Inżynierii Silników Lotniczych (CIAM), wiodącego instytutu badawczego w branży oraz Biura Projektowego Aviadvigatel, opracowano 16 kluczowych technologii: monokrystaliczne łopatki turbiny wysokociśnieniowej o obiecujących układ chłodzenia, pracujący w temperaturach gazu do 2000°K, wydrążona łopatka szerokiego wentylatora wykonana ze stopu tytanu, dzięki czemu udało się zwiększyć sprawność stopnia wentylatora o 5% w porównaniu do PS-90, nisko- komora spalania emisyjnego wykonana ze stopu międzymetalicznego, konstrukcje dźwiękochłonne 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 obrotów wentylatora, dzięki czemu nie powiązany z prędkością turbiny będzie pracował na wyższych obrotach. tryb efektywny. 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%.

PD-14 – 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 wiodącą rolę odegrał Ogólnorosyjski Instytut Materiałów Lotniczych (VIAM), przy udziale którego opracowano około 20 nowych materiałów dla PD-14.

W 2015 roku specjaliści VIAM jako pierwsi w kraju wyprodukowali zawirowacz do urządzenia przedniej komory spalania PD-14 z wykorzystaniem krajowej kompozycji proszków metali.

Ale stworzenie materiału to połowa sukcesu. Czasami Metale rosyjskie Są lepszej jakości od zagranicznych, 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.
PD-14 powinien wynieść całą branżę na nowy poziom. Cóż mogę powiedzieć, nawet latające laboratorium Ił-76LL po kilku latach bezczynności wymagało doposażenia w sprzęt. Znaleziono także prace nad unikalnymi stanowiskami CIAM, które pozwalają symulować warunki lotu na ziemi. Ogólnie rzecz biorąc, projekt PD-14 uratuje w Rosji ponad 10 000 wysoko wykwalifikowanych miejsc pracy.

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. Wprowadzenie na rynek pierwszego egzemplarza MS-21 nastąpi w 2016 roku, a testy PD-14 właśnie się rozpoczęły. To prawda, że ​​projekt od samego początku zapewniał alternatywę: klienci MS-21 mogli wybierać pomiędzy PD-14 a PW1400G firmy Pratt & Whitney. Jest z Silnik amerykański MS-21 poleci w swój pierwszy lot, a wraz z nim o miejsce pod skrzydłem będzie musiał powalczyć PD-14.
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, jest właśnie ta niższa koszty operacyjne a nie wydajność, stają się czynnikiem kształtującym wzorce i głównym przewaga konkurencyjna silnik samolotu. Ogólnie rzecz biorąc, bezpośrednie koszty eksploatacji MS-21 z PD-14 mogą być o 2,5% niższe niż wersji z amerykańskim silnikiem.

Rodzina obiecujących silników turbowentylatorowych dla rodziny samolotów linii głównych składa się z silników PD-14, PD-14A, PD-14M i PD-10:

• PD-14 - podstawowy silnik turbowentylatorowy do samolotu MS-21-300;
• PD-14A - dławiona wersja silnika turbowentylatorowego do samolotu MS-21-200;
• PD-14M - ulepszona wersja silnika turbowentylatorowego do samolotu MS-21-400;
• PD-10 to wariant o zmniejszonym ciągu do 10…11 tf dla samolotu SSJ‑NG.

Ogólnie rzecz biorąc, bezpośrednie koszty eksploatacji MS-21 z PD-14 mogą być o 2,5% niższe niż w przypadku wersji z amerykańskim silnikiem.

Hmm... zauważalne. Jak rozumiem, koszty te osiąga się poprzez niższe koszty eksploatacji silnika (naprawy itp.), choć nieco większe zużycie paliwa. A przewaga 2,5% została osiągnięta przy teoretycznej cenie 30 dolarów za baryłkę ropy? A jak będzie po 100 latach?

Chciałbym wyjaśnić, ale czego powinniśmy się spodziewać w przypadku przestoju samolotu spowodowanego awarią silnika? Do konserwacji i tak dalej.

Główną słabością Tu-154 są silniki D-30KU 3. generacji charakteryzujące się wysokim jednostkowym zużyciem paliwa (0,69 kg/kgf·h).

Dla piszącego to... powinno być... Jakby... D-30KU zjada więcej CFM56, o 16%, co jest dość istotne, ale nie może być jedyną główną słabością współczesne realia miejsce.

W porównaniu do konkurenta PD-14 ma nieco gorszą wydajność, ale tak łatwiej

Mam nadzieję, że pozostałe zalety PD-14 nie zostały wzięte z powietrza, jak to ma być łatwiejsze??

Masa sucha PD-14 (katalog): 2870 kg

Masa sucha PW1100G (katalog) 2858 kg.

A kto jest łatwiejszy???

Jak rozumiem jest to masa z gondolą silnika i innymi urządzeniami. Ogólnie rzecz biorąc, mają prawie taką samą masę. 20 kg na silnik wpłynie na ogólne zużycie paliwa o 0,07%

Podstawowy PD-14 nie wykorzystuje przekładni w napędzie wentylatora

Dlaczego mówiąc o zaletach prostoty projektowania, zapominają o złożoności? A? Ogólnie rzecz biorąc, PD-14 ma o 3 stopnie więcej turbin niż PW1100G/PW1400G

Co zapewnia skrzynia biegów?
1. nie ma potrzeby stosowania dużej kaskady turbin, a średnica tych turbin jest nieco mniejsza. (ze względu na skrzynię biegów silnik staje się nie tylko bardziej złożony, ale także prostszy).
2. Łopatki wentylatora można obracać pod kątem, który zmniejsza dźwignię, co prowadzi do lżejszych łopatek wentylatora.

Zatem z punktu widzenia złożoności konstrukcji i jej ciężaru wraz ze skrzynią biegów, nie jest tak, że wszystko jest całkowicie jednostronne. Z jednej strony jest to bardziej skomplikowane i coś waży, ale z drugiej strony jest prostsze z turbiną, a prostsze z wentylatorem.

zauważalnie mniejsza średnica (1,9 m vs 2,1 m), co oznacza mniejszy opór

Tak, tak, oczywiście...
Pratt Witney posiada przekładnię, co oznacza, że ​​wentylator obraca się wolniej, co oznacza, że ​​kąt łopatek jest inny, co oznacza, że ​​biorąc pod uwagę nieco rzadsze rozmieszczenie łopatek, powietrze przechodzi przez zatrzymane łopatki PW1100g łatwiej niż przez zatrzymane ostrza PD14.

Dlatego w rezultacie rezystancja zatrzymanego PW1100g będzie prawdopodobnie w przybliżeniu równa rezystancji PD14.

Boeing 737 ma szczególnie skomplikowany układ podwozia i wyjść awaryjnych, w rezultacie nawet LEAP-X musiał zostać skompresowany do średnicy 176 cm na swoje potrzeby. I przy takiej średnicy jest skuteczny gorąca część(LEAP-X) daje większy efekt niż efektywna część zimna (PW1000g).

Jeśli ceny ropy naftowej nadal będą tanie, to więcej prosty projekt PD-14 będzie skuteczniejszy od bardziej złożonego (PW, LEAP). Pytanie, jak będzie zorganizowana praca z tą strukturą. Oznacza to, że osobiście uważam, że właściwym wyborem dla PD-14 jest coś więcej proste rozwiązania niż konkurenci. Istnieją jednak pewne obawy dotyczące organizacji produkcji i usług nawet w przypadku nieco prostszego projektu. Z jakiegoś powodu wydaje mi się (mogę się mylić), że w PS-90A jest coś nie tak, że wszystko chodzi gładko.

Służba prasowa United Engine Corporation zauważyła, że ​​silnik PD-14, zaprojektowany dla najnowszego rosyjskiego samolotu pasażerskiego MS-21, podczas testów potwierdza deklarowane właściwości. O tym informuje RNS.

Służba prasowa United Engine Corporation zauważyła, że ​​silnik PD-14, zaprojektowany dla najnowszego rosyjskiego samolotu pasażerskiego MS-21, podczas testów potwierdza deklarowane właściwości. O tym informuje RNS.

Według przedstawicieli UEC dziś możemy śmiało powiedzieć, że pod wieloma parametrami silnik PD-14 wyprzedza swoje zachodnie odpowiedniki. Mówimy o emisji zanieczyszczeń do atmosfery, poziomie hałasu itp.

Testowanie PD-14 przebiega zgodnie z wcześniej ustalonym harmonogramem prac rozwojowych. Obecnie w toku testy stanowiskowe w komorach termociśnieniowych Instytutu Badawczego CIAM oraz badania w ramach latającego laboratorium.

Projekt PD-14 to cała rodzina lotniczych zespołów napędowych o ciągu od 9 do 18 ton. Silnik ten jest głównym silnikiem najnowszego samolotu pasażerskiego MC-21. Mocniejsze modyfikacje można instalować na ciężkich pojazdach, w tym na Ił-96. Planuje się wykorzystać go do produkcji nowoczesnego silnika helikopterowego. Znajdzie zastosowanie również na przepompowniach gazu i innych obiektach.

Twórcą PD-14 jest fabryka Perm Aviadvigatel, a producentem UEC-Perm Motors. Prace nad nim rozpoczęły się już w 2008 roku. W tym czasie udało nam się stworzyć naprawdę zaawansowany produkt.

Zdjęcie: irkut.com/Irkut Corporation Serwis prasowy

Na potrzeby tego projektu stworzono 15 nowych technologii i 20 unikalnych materiałów kompozytowych. W rozwoju i testowaniu silnika biorą udział wszystkie wiodące rosyjskie przedsiębiorstwa produkujące silniki lotnicze.

Jak zauważyła służba prasowa UEC, nowy silnik ma unikalne cechy. W szczególności ma 10-15% mniejsze zużycie paliwa w porównaniu do zagranicznych odpowiedników. Zmniejszy to koszty operacyjne i koszty cyklu życia o około 15%. PD-14 jest również wysoce niezawodny.

Równolegle z badaniami odbywa się proces certyfikacji. Mówimy nie tylko o standardach rosyjskich, ale także zachodnich. Produkcja seryjna silnika PD-14 rozpocznie się w 2018 roku. Rocznie będzie produkowanych 20-30 sztuk. Koszt projektu szacuje się na 70 miliardów rubli.

Projekt PD-14 jest ważnym wydarzeniem dla krajowego przemysłu silników lotniczych. Jego wdrożenie pokaże poważne możliwości rosyjskiego przemysłu.

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 ciekawostek na temat silniki turboodrzutowe ogólnie, a o PD-14 w szczególności.

1. Osiągnięcie ludzkości

Silnik turboodrzutowy (TRE) to jedno z głównych osiągnięć technicznych ludzkości, które można porównać z wynalezieniem koła, żagla, silnika parowego, silnika wewnętrzne spalanie, 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. Jego najważniejszym elementem jest łopatka, za pomocą której 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 i przy prędkości obrotowej około 12 tysięcy obrotów na minutę poddawana jest działaniu siła odśrodkowa równa 18 ton, co jest równe 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 ostrza za pomocą wewnętrznych kanałów powietrznych i specjalnych powłok. Nic dziwnego, że jedna szpatułka kosztuje osiem razy więcej niż srebro. Aby stworzyć tylko tę małą część mieszczącą się w dłoni, konieczne jest opracowanie kilkunastu skomplikowanych 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), angielskie (Rolls-Royce) i francuskie (Snecma) posiadają technologie umożliwiające pełny cykl tworzenia 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 skopiowali i wyposażyli rosyjski myśliwiec Su-27 we własne systemy, wypuszczając go pod oznaczeniem 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 (lata 70.-80. XX w.) 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% silników używanych na świecie należy do piątej generacji.

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

Wzrost temperatury gazu, a także nowe schematy konstrukcyjne, przede wszystkim dwuobwodowe, 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. Co 15 lat wielkość ruchu pasażerskiego na świecie podwaja się, podczas gdy całkowite zużycie paliwa przez światową flotę samolotów pozostaje prawie stałe.

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 wiodące firmy.

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 Stowarzyszenie Produkcji Silników Ufa (UMPO), NPO Saturn (Rybińsk), NPCG Salyut (Moskwa), Metallist-Samara i wiele innych.

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

Jednym z najbardziej udanych projektów w dziedzinie lotnictwa cywilnego ZSRR był 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 obecność w nim jest konieczna warunek zachowania krajowego przemysłu samolotów cywilnych. Dlatego na początku XXI wieku zidentyfikowano pilną potrzebę stworzenia 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 rosyjskich samolotów w nowoczesne elektrownie: od PD-7 dla krótkodystansowego Suchoj Superjet 100 po PD-18, który można zainstalować na okręt flagowy rosyjskiego przemysłu lotniczego – długodystansowy 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. W oparciu o generator gazu PD-14 można tworzyć tak potrzebne Rosji pompownie gazu i elektrownie z turbiną gazową 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 rosyjskie firmy w żadnym wypadku nie będą miały dostępu do nowych, zagranicznych materiałów. Tutaj wiodącą rolę odegrał Ogólnorosyjski Instytut Materiałów Lotniczych (VIAM), przy udziale którego 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

PD-14 powinien wynieść całą branżę na nowy poziom. Cóż mogę powiedzieć, nawet latające laboratorium Ił-76LL po kilku latach bezczynności wymagało doposażenia w sprzęt. Znaleziono także prace nad unikalnymi stanowiskami CIAM, które pozwalają symulować warunki 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. To prawda, że ​​projekt od samego początku zapewniał alternatywę: klienci MS-21 mogli 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 konserwacji i napraw. Swoją drogą, w kontekście spadających cen ropy naftowej, to właśnie niższe koszty eksploatacji, a nie wydajność, stają się czynnikiem napędzającym i główną przewagą konkurencyjną silnika lotniczego. 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.