Efterlängtad, rysk
Alla utvecklade länder har inte råd att skapa egna flygmotorer. Vid ett tillfälle var Sovjetunionen i denna hedersklubb, och Ryssland vilade på sina tidigare lagrar i många decennier. Serieproduktion av motorer för civila flygplan är en riktig högteknologi, som tydligt visar den verkliga tekniska utvecklingen i landet. Raketmotorer och flygmotorer för militär utrustning ligger fortfarande ett steg under civila enheter. För det första, för ett stridsfordon är ekonomin och den låga slutkostnaden för produkten inte lika kritiska som för "fredlig" utrustning. För det andra är resursen för moderna civila turbojetmotorer, i kombination med tillförlitlighet, högre än för militära motsvarigheter. Speciellt om motorn är certifierad enligt internationella krav, till exempel European Aviation Safety Agency.
De allra flesta moderna by-pass turbojetmotorer i Ryssland har sina rötter i det sovjetiska förflutna. PS-90 producerad av JSC "UEC-Perm Motors" i olika modifieringar utvecklades redan i mitten av 80-talet. D-30KP-2-motorn har tillverkats i Rybinsk sedan 1982, och dess grundversion har varit i produktion sedan 1972. Fram till nyligen var den mest moderna den lätta SaM146, men det här är ett rysk-franskt projekt där inhemska ingenjörer ansvarade för den inte mest kritiska "kalla" delen av motorn. För rättvisans skull bör det noteras att gasgeneratorn för den "heta" delen av motorn från fransmännen visade sig inte vara på bästa sätt när det gäller tillförlitlighet. Samtidigt uppstod svårigheter både med reservdelar och med reparationer. Först nu närmar sig lokaliseringsnivån för reparation av gasgeneratorer i Rybinsk 55%.
Den enda turbojet tvåkretsade flygmotorn som utvecklats från grunden för den civila sektorn i Ryssland var PD-14. Perm-motorbyggare fick motorns uppdragsvillkor i slutet av 2007, och 11 år senare tecknade United Engine Company ett kontrakt med Irkut-bolaget för byggandet av fem PD-14-enheter för MS-21-linjen.
Under de senaste åren har ryssarna haft många skäl att vara stolta över landets vetenskapliga och tekniska potential - detta är Armata -plattformen, Avangard hypersonic strike complex och Su -57. Men det är konstruktionen av PD-14 som tyder på att Ryssland återvänder till världens högteknologiska marknad.
Import ersatt
Ursprungligen byggdes MC-21 medeldistansfodret med förväntan att installera två motorer-amerikanska Pratt & Whitney 1431 G-JM och den ryska PD-14. Detta beslut fattades inte bara på grund av bristen på inhemska analoger vid utvecklingsstart. Det handlar om kunderna. Andelen motorer i kostnaden för alla flygplan kan nå 30%, och dessa är de dyraste enheterna i konstruktionen när det gäller underhåll. Det är inte förvånande att konsumenterna har rätt att välja sina egna kraftverk, till vilka markinfrastrukturen är bättre anpassad. Till exempel, när man köpte den avvecklade A380, hade flygbolagen tidigare valet mellan Rolls-Royces Trent-motorer och Engine Alliances GP7200-familj. Observera att fyra företag gick samman för att utveckla GP7200: American General Electric, Pratt & Whitney, franska SNECMA och tyska MTU. Detta beror på att det är dyrt och tidskrävande att skapa en modern motor för ett huvudlinje.
Den importerade G-JM PW1431 skapades på grundval av PW1000-familjen, som i olika modifieringar är monterade på Airbus, Mitsubishi och Embraer-flygplan. För MC-21 var den största versionen tänkt med en dragkraft på upp till 14 ton och en fläktdiameter på 2,1 meter. De första färdiga motorerna från USA anlände till Irkutsk-flygfabriken 2015, 7 år efter utvecklingsstart. Samtidigt med att teckna ett kontrakt med Pratt & Whitney började Ryssland skapa sin egen PD-14-motor. Under de senaste 30 åren är detta det största projektet inom den inhemska flygmotorindustrin. Det är svårt att säga vad som hade hänt med hela branschen om PD-14-historien inte hade hänt.
Lite om de innovationer som används i utformningen av den inhemska flygmotorn. All-Russian Institute of Aviation Materials har utvecklat 20 nya material endast för PD-14. Forskargrupper från Perm JSC "UEC-Aviadvigatel" har skapat 16 nya kritiska tekniker från grunden, som i framtiden kommer att bli grunden för nya flygmotorer. I synnerhet är högtrycksturbiner utrustade med monokristallina blad som kan arbeta vid temperaturer som överstiger 1700 grader. I kampen för bränsleeffektivitet är de ihåliga fläktbladen gjorda av titan, vilket har ökat enhetens effektivitet med 5%. För att minska buller och skadliga utsläpp till atmosfären är motorn utrustad med ljudabsorberande kompositelement och en intermittent förbränningskammare med låga utsläpp. Den viktigaste parametern för den permiska motorn är dess helt ryska ursprung, som har blivit en sällsynthet i vår tid. Det mesta av "genombrottet" inrikes anläggningsteknik är en sammanställning av föråldrade ryska och moderna utländska enheter. För exempel kan du gå till Naberezhnye Chelny. Den nya elbilen Kama-1 lånar litium-nickel-mangan-kobolt-oxidbatterier i Kina, och de obemannade lasten KamAZ-lastbilar i Ermak-projektet är utrustade med Allisons”automatiska maskiner” och kontinentala radar. PD-14 ur denna synvinkel är helt importsubstituerad.
PD-14-motorn utvecklades som en konkurrent till sin egen PW1431G-JM, liksom PW1100G / JM för A320NEO-flygplanet. Denna marknadsnisch inkluderar även motorerna Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C från CFMI-konsortiet (GE / Snecma) för A320NEO-, B737MAX- och C919-maskinerna. Med hänsyn till dollarkursen och helt inhemskt ursprung kommer priserna på världsmarknaden för PD-14 att vara ganska attraktiva.
Teknisk suveränitet
Redan från början planerade ingenjörer med rätta på grundval av PD-14 att utveckla en hel familj flygmotorer med en dragkraft från 9 till 18 ton, vilket kommer att diskuteras lite senare. Den färdiga gasgeneratorn av Perm -nyheten, det vill säga motorns hjärta, var redo för bänkprov i november 2010. En färdig prototyp, eller, som det också kallas, en teknikdemonstrator, avvecklades första gången på montern i juni 2012. Motorn startade för första gången i oktober 2015, dock inte under MS-21-vingen, men tillsammans med IL-76LL flyglaboratorium nr 08-07.
De allra första studierna av motorns parametrar bekräftade dess tekniska fördel gentemot importerade motsvarigheter. Den specifika bränsleförbrukningen har minskat med 10-15%och livscykelkostnaden har minskat med 20%. Utvecklarna lyckades också hantera bullret, på grund av vilket hushållsmotorer inte kunde certifieras i väst. PD-14 visade sig vara 15-20 dB tystare än vad som krävs av International Civil Aviation Organization (ICAO). Ursprungligen planerade toppcheferna för United Aircraft Building Organization optimistiskt att höja MS-21 på inhemska motorer i början av 2018. Men som vi kan se hände detta först i december 2020.
I januari i år täckte tre motorer, varav en reserv en, 4000 kilometer från Perm till Irkutsk med autotrailers för att vara under vingen på MC-21 med nummer 0012. Dessa motorer tillverkades i Perm tillbaka i 2018, men först nu visade det sig att de är efterfrågade. Förra året monterades ytterligare två motorer, på vilka MC-21-310 kommer att certifieras för Federal Air Transport Agency. År 2021 planerar de att få ett liknande certifikat från European Aviation Safety Agency EASA. Och om allt går enligt planerna kommer Perm-fabriken att producera upp till 50 PD-14 flygmotorer per år. En forcerad version med en dragkraft på upp till 14,5 ton PD-14A, samt en ännu kraftfullare PD-14M, konstruerad för högst 15,6 ton dragkraft, utvecklas. Det finns en idé att utveckla en lätt version PD-8 för SuperJet baserad på Perm-motorens gasgenerator.
Sedan börjar magin med siffror. Genom att öka förbikopplingen kommer PD-16 att byggas för den tunga versionen av MS-21-400-flygplanet med en startkraft på 17 ton. Om fläktdiametern minskar kan PD-10 monteras med en dragkraft på nästan 11 ton. Helikopterturboshaftversionen med en kapacitet på 11, 5 tusen l / s baserat på Perm turbojet kommer i framtiden att få namnet PD-12V. I den här versionen kommer den redan att hitta sin tillämpning inom arméflyg. Och slutligen, för industrin i utvecklingen av "land" gasturbin kraftverk GTU-12PD och GTU-16PD.
År 2021 är det planerat att lansera en annan flygmotor med namnet PD för bänkprov, bara indexet kommer att vara 35. Tidigare producerades inte motorer av denna klass i Ryssland och Sovjetunionen alls: dragkraft från 25 till 50 ton, fläktdiameter 3, 1 meter, ytterdiameter 3, 9 meter och längden på nacellen upp till 8 meter. Jätten är tänkt att tillverkas år 2027. Med tillkomsten av denna motor kommer Ryssland att ha hopp om återupplivning av de legendariska ruslanerna eller mer avancerade analoger.
