ПД-14 – мотор, открывающий «зеленый свет» двигателю ПД-35 для российского-китайского лайнера CR929

Введение

15 декабря 2020 года совершил свой первый полет новейший российский авиалайнер МС-21(подробнее о нем у меня тут) с российскими моторами ПД-14. До этого он испытывался с моторами PW1400G иностранного производства Pratt & Whitney. Это значимое событие не только ввиду усиления санкций против России, в том числе в гражданских отраслях, уже повлиявших на ход создания планера МС-21. (Статья была опубликована первый раз в 2020 году)

МС-21 -первый полет в 2017 году, еще с иностранными моторами (Wikipedia.org)

Это важно и для российского участия в программе создания широкофюзеляжного дальнего авиалайнера CR929(подробнее о нем у меня тут) совместно российско-китайской разработки. И для Китая, и для России разработка и производство авиадвигателей чувствительная область.

CR929 - макет (Wikipedia.org) — CR929 — макет (Wikipedia.org)

Если России все-таки имеет технические компетенции по их созданию, то КНР может создавать авиамоторы, пусть с оговорками, только для военной авиации. Но в Китае выражали сомнения по поводу способностей нашей страны создать и гражданские авиадвигатели большой тяги. Вообще выполнить современные требования к гражданским самолетам сложнее, чем к военным. Перспективный мотор ПД-35 для российско-китайского авиалайнера будет базироваться на заделе и опыте создания ПД-14 и всего семейства двигателей на его базе. Создав ПД-14, мы показали возможности и по созданию более мощного ПД-35. Тем самым, развеваются сомнения наших партнеров по созданию совместного самолета, в наличии у нас соответствующих технических и организационных возможностях по созданию современных авиадвигателей. А в случае необходимости мы сможем создать и свой вариант CR-929, как я предлагал тут.

История создания

В конце 90гг. XX века стало ясно, что новейший наш двигатель четвертого поколения для гражданской и военно-транспортной авиации ПС-90 недостаточно экономичен и слишком шумен.

В итоге на новейшие по тем времена Ту-204 стали ставить двигатели производства Rolls-Royce.

Ил-96-300 с двигателями ПС-90А (Wikipedia.org)

К тому времени за рубежом появились первые турбореактивные двигатели пятого поколения. Их отличительной особенностью являлось повышение рабочей температуры турбины. Она на них достигает 1900 К, против 1640 К на двигателях четвертого поколения. Научно-исследовательские работы начались в 1999 году по инициативе ЦИАМ (Центральный институт авиационного моторостроения). При участии ЦАГИ был сформировано техническое задание по созданию такого двигателя. В 2008 году начались научно-исследовательские опытно-конструкторские работы по созданию нового двигателя ПД-14. Головным разработчиком стало АО «ОДК-Авиадвигатель» (г. Пермь). Его с самого начала прочили не только на роль мотора для перспективного самолета МС-21, но и как базового для создания целого семейства двигателей, как иной мощности для других типов самолетов, так же турбовального мотора для вертолета Ми-26, а также планируется создание газоперекачивающих установок и газотурбинных электростанций.

Ми-26 сейчас на нем стоят украинские моторы Д-136 (https://www.vitalykuzmin.net)

Испытания сердца такого двигателя – газогенератора начались в 2010 году. Испытания мотора на самолете начались в 2015 году. Но это были еще не полеты с ним. Полеты с ним начали на летающей лаборатории в 2017 году. А в 2020 году в декабре новейший среднемагистральный МС-21 первый раз совершил полет не с импортными моторами, а с отечественными ПД-14. На базе газогенератора ПД-14 будет создан более мощный газогенератор для двигателя ПД-35, который станет огненным сердцем будущего CR929. Главным производителем двигателя является АО «ОДК-Пермские моторы» (г. Пермь).

Описание конструкции

ПД-14 относится к турбовентиляторным двигателям, они же турбореактивные двухконтурные двигатели со степенью двухконтурности выше 2 единиц. В отличие от одноконтурных турбореактивных двигателей здесь воздух идет не только во внутренний контур с камерой сгорания, но и во внешний контур в обход камеры сгорания. При этом отсутствует редуктор для вентилятора. Их не следует путать с турбовинтовым моторами, имеющими воздушный винт с приводом его через редуктор. Осевой компрессор низкого давления и турбина низкого давления имеют разное число ступеней в разных вариантах мотора. Компрессор высокого давления имеет восемь ступеней. Турбина высокого давления получила две ступени. Для двигателя созданы принципиальные новые сплавы и композитные сплавы, в том числе в качестве альтернативы иностранным композитам. В целом использование иностранных компонентов сведено к минимуму. Предусмотрено создание на базе ПД-14 двигателей меньшей мощности: ПД-8, ПД-10, ПД-14А, и большей: ПД-14М, ПД-16, ПД-18. Их будут ставить на самолеты от Sukhoi Superjet 100(подробнее о нем у меня тут) до Ил-96-400Т, включая последние версии Ил-76. Также планируется создание турбовального двигателя ПД-12 для тяжелого вертолета Ми-26.

ПД-35

ПД-35 для CR929 для будет иметь доработанный компрессор высокого давления и другие усовершенствования. Его также можно устанавливать и на перспективный российский широкофюзеляжный авиалайнер Ил-96-400М. На нем впервые для нашей страны применены лопатки из полимерных композитов. Многие решения, примененные на ПД-35, применят для модернизации семейства двигателей ПД-14. Испытания демонстратора вентилятора двигателя уже начались.

Заключение

Еще недавно для гражданской авиации мы располагали только двигателем четвертого поколение ПС-90, теперь есть мотор и пятого поколения ПД-14. Он заменит устаревающий ПС-90, ровно, как и иностранные авиадвигатели. Сейчас двигатели пятого поколения для гражданской авиации выпускают только США и Европа, а теперь и Россия.