ПД-14

Работы по созданию двигателя, который должен был заменить иностранные моторы на российских лайнерах МС-21 и других пассажирских самолётах, производимых в стране, начались в 2008 году^[9].

Генеральным конструктором по проекту был назначен А. А. Иноземцев^[10].

ПД-14 является первым с 1980-х годов полностью российским турбовентиляторным двигателем, созданным для нужд гражданской авиации. При этом проектирование, разработка и производство двигателя с самого начала соответствовало как внутрироссийским, так и международным нормативам, что позволяет рассчитывать на возможность экспортных поставок нового мотора, а также экспорта самолётов, на которых он установлен^[8].

Головной разработчик проекта — «ОДК-Авиадвигатель» (Пермь), головной изготовитель — «ОДК-Пермские моторы». Научное сопровождение проекта и участие в разработке необходимых технических решений и материалов принимали также «ЦИАМ», «ЦАГИ», «ВИАМ»^[11].

В 2012 году на производстве изготовили и собрали первый демонстрационный образец, а спустя шесть лет^[9], в 2018 году, двигатель получил сертификат типа^[8]. Разрешение на серийное производство «Ростехом» было получено в 2021 году, оно было начато в 2023 году. Ожидается, что к 2030 году производство достигнет 160 единиц в год^[12].

В 2021 году в рамках Международного авиационно-космического салона МАКС-2021 был представлен самолёт МС-21-300, оборудованный двигателями ПД-14. Лайнер принял участие в лётной программе авиасалона, что стало первой массовой демонстрацией самолёта, оснащённого этими двигателями. Второй лайнер с российскими двигателями поднялся в небо в 2022 году^[13].

ПД-14 относится к общему семейству двигателей ПД, в составе которого есть несколько модификаций, имеющих различные цифровые индексы (ПД-8, перспективный ПД-35, создание которого намечено на 2030 год^[14] и др.), где цифра обозначает тягу. Так, расшифровка названия двигателя ПД-14 означает «перспективный двигатель с тягой 14 тонн»^[15][16].

Спустя три года после создания демонстрационного стендового образца двигателя, был совершён первый испытательный полёт с установленным на самолёте ПД-14^[9].

Вылет состоялся 30 ноября 2015 года с полосы аэродрома ЛИИ им. М. М. Громова в подмосковном Жуковском^[9]. Всего в программе первых испытаний было запланировано налетать 12 часов. Ведущим испытателем по проекту стал Александр Крутов, заслуженный лётчик-испытатель, Герой России, шеф-пилот школы лётчиков-испытателей, подразделения ЛИИ. Также по решению руководителя ЛИИ им. Громова Павла Власова в число лётчиков-испытателей, работающих по программе, был включён Вадим Изимориев, всего за год до этого окончивший институт и проходивший практику в ЛИИ^[17][18].

Для проведения испытательных полётов по двигателю был восстановлен и приведён в лётную годность самолёт-лаборатория Ил-76ЛЛ, использование которого в испытательных полётах даёт широкие возможности для оценки качества и эффективности работы двигателя. Всего во время испытательного полёт с использованием Ил-76ЛЛ оценивается около 2 тыс. параметров^[9].

Первый испытательный полёт лайнера МС-21 с установленными на нём двигателями ПД-14 состоялся 15 декабря 2020 года, его поднимали лётчики-испытатели Василий Севастьянов и Андрей Воропаев, в экипаже с ними также находился инженер-испытатель Александр Соловьёв^[19][20].

К апрелю 2012 года подписано соглашение с Авиационным регистром Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК) о сертификации двигателя ПД-14. Разработчик ПД-14 должен был сертифицировать двигатель в АР МАК, параллельно проводя сертификацию со специалистами EASA, с последующим признанием этого Сертификата агентством EASA. АР МАК имеет соответствующее соглашение об этом с EASA^[2][21].

Сертификация производства началась с сертификации материалов, в апреле 2012 года с ВИАМ оформлен график сертификации производства материалов на металлургических заводах России. Затем сертифицировались и сами производственные процессы на предприятиях-участниках кооперационных поставок для ПД-14^[2].

18 октября 2018 года Росавиация выдала сертификат типа^[22], после чего 15 декабря 2020 года состоялось первое лётное испытание двигателя ПД-14 на самолётах МС-21-310 на аэродроме Иркутского авиационного завода. Продолжительность полёта составила 1 час 25 минут^[23].

В феврале 2021 года ПД-14 получил дополнение к Сертификату типа от Международной организации гражданской авиации (ИКАО), свидетельствующее о возможности установки данного типа двигателей на воздушные суда, осуществляющие международные полёты без ограничений^[24]. Данный сертификат открывает программу серийного производства ПД-14 и оснащения ими самолётов типа МС-21.

ПД-14 — турбореактивный двухконтурный двухвальный двигатель, без смешения потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом и эффективной системой шумоглушения, включая шевроны. Перспективный ТРДД создаётся на базе нового высокоэффективного газогенератора со структурной схемой «8+2»^[25].

Двигатель состоит из восьми ступеней компрессора и двух ступеней турбины. Вентилятор трансзвуковой, выполнен с широкохордными пустотелыми бесполочными лопатками, в компрессоре применены блиски. Осевой компрессор низкого давления выполнен трёхступенчатым в основной версии двигателя, четырёхступенчатым в варианте ПД-14М и одноступенчатым — для ПД-10. Турбина низкого давления имеет шесть ступеней (в варианте ПД-10 — пять)^[26]. Барабанно-дисковый компрессор высокого давления выполнен восьмиступенчатым. Малоэмиссионная кольцевая камера сгорания выполнена из жаростойкого интерметаллидного сплава с керамическим покрытием и оснащена 24 двухконтурными центробежно-пневматическими форсунками. Турбина высокого давления включает две ступени, лопатки выполнены охлаждаемыми. Турбины выполнены с регулируемыми осевыми зазорами. Система управления САУ-14 разработки «ОДК-СТАР» является двухканальной с полной ответственностью. Двигатель оснащается устройством реверса тяги решётчатого типа с электромеханическим приводом. Гондола двигателя на 65 % состоит из композитных материалов^[25].

Серийное производство двигателей ПД-14 стартовало в марте 2020 года после получения сертификата типа. До этого на этапе разработки и сертификации было произведено необходимое количество двигателей, которые в том числе были использованы как для испытательных, так и для демонстрационных полётов^[27].

ЦИАМ и «Авиадвигатель» сформировали технический облик перспективного ТРДД с прямым приводом вентилятора, который планировалось создать под разрабатываемый уже на тот момент новый российский пассажирский авиалайнер МС-21. Начиная с 2004 года шла работа по реализации программы создания научно-технического задела для обеспечения разработки этого двигателя, уже на этом этапе он получил обозначение ПД-14 (Перспективный двигатель с тягой 14 тонн). Техзадание по двигателю было сформировано в 2007 году, а с 2008 года начались работы по его строительству^[16].

Защита аванпроекта состоялась в 2010 году, а эскизный проект был выполнен и защищён в середине 2011 года. Стендовые испытания отдельных элементов двигателя начались уже с 2010 года, а в 2012 был собран первый полный стендовый образец. На лётные испытания поступил ПД-14 № 100-07, ранее образец с номером 100-06 использовался для проведения испытаний в термобарокамере. Первый этап лётных испытаний включал в себя 22 часа налёта и завершился к марту 2016 года^[16].

Двигатели с номерами от 100-01 до 100-05 использовались только для различных стендовых испытаний. Всего в опытной партии было изготовлено 12 двигателей, в период их производства в двигатель вносились ряд изменений, направленных на усовершенствование его работы^[16].

Работы по производству двигателей ПД-14 с самого начала ведутся с активным участием целого списка компаний российского авиастроительного сектора. Отдельные предприятия занимаются изготовлением тех или иных элементов, которые доставляются для сборки в Пермь^[28].
Изготовлением элементов двигателя занимаются^[6][26][21]:

• Компрессор низкого давления и разделительный корпус: НПО Сатурн, УМПО, ОДК-Авиадвигатель.
• Газогенератор: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО, НПЦГ «Салют».
• Камера сгорания: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО.
• Сопло внутреннее и центральное тело: ОДК-Авиадвигатель, НПП Мотор.
• Турбина высокого давления: ОДК-ПМ.
• Турбина низкого давления: НПП Мотор, ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО.
• Коробка приводных агрегатов: ОДК-Авиадвигатель, УМПО, НПЦГ «Салют».
• FADEC и топливная система: ОДК-СТАР.
• Мотогондола и реверсное устройство: ОДК-Авиадвигатель, УНИИКМ, ПЗ Машиностроитель, ОНПП Технология, ЦНИИСМ, НИАТ.

ПД-14 стал базовым проектом для ряда модификаций, на основе которых создаются моторы с большей или меньшей мощностью; также изменения в разработке позволяют применять эти двигатели в вертолётостроении^[6].

В рамках разработки модификаций создаётся несколько самостоятельных проектов^[4]:

• ПД-8 для ближнемагистрального «Сухого Суперджет 100»,

• ПД-18 для Ил-96,

• газогенератор ПД-14 стал основой для разработки вертолётного двигателя ПД-10В, который должен заменить Д-136 на Ми-26,

• ПД-35, работы по которому планируется завершить к 2030 году, можно будет устанавливать на дальнемагистральные пассажирские лайнеры.

Основное семейство двигателей ПД-14 включает в себя следующие модификации^[28][2][29]:

Выпускаются коллекционные стендовые модели самолёта МС-21^[31], а также отдельно модели двигателя ПД-14 для установки на таких моделях или как отдельный элемент диорамы^[32].