Материал из РУВИКИ — свободной энциклопедии

ПД-14

ПД-14
Двигатель ПД-14 на МАКС-2015
Двигатель ПД-14 на МАКС-2015
Тип турбовентиляторный двигатель
Страна  Россия
Использование
Годы эксплуатации с 2022
Применение МС-21, SSJ и другие.
Производство
Конструктор Флаг России АО «ОДК-Авиадвигатель»
Год создания с 2008
Производитель АО «ОДК-Пермские моторы»
Годы производства с 2020
Варианты ПД-14А, ПД-14, ПД-14М, ПД-10
Ресурс проектный - 20 000 часов (40 000 полётных циклов)[1]
Компрессор Компрессор осевой, Вентилятор - 1 широкохордная ступень + 3 подпорных ступени, КВД - 8 ступеней [1]
Турбина Турбина осевая, ТВД - 2 ступени, ТНД - 6 ступеней[1]
Логотип РУВИКИ.Медиа Медиафайлы на РУВИКИ.Медиа

ПД-14[2] — российский авиационный двигатель, предназначенный для оснащения гражданских авиалайнеров, в том числе самолёта МС-21[3]. Является первым российским гражданским авиадвигателем 5 поколения[4].

По мощности и возможностям двигатель сравним с американским PW1400G[5], PW1100G[6].

Разработка двигателя была начата в 2008 году[3], выпуск серийных образцов намечен на 2024 год[7].

Разработка и производства двигателя ведётся «ОДК-Пермские моторы» (входит в состав Объединённой двигательной корпорации «Ростеха»)[3].

ПД-14 является первым с 1980-х годов полностью российским турбовентиляторным двигателем, созданным для нужд гражданской авиации[8].

История

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].

Разработка

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].

Лётные испытания

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].

Внешние видеофайлы
Двигатель ПД-14
ПД-14: Лётные испытания двигателя.

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].

Сертификация

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.

Конструкция

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].

Производство

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].

Кооперация

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.

Варианты двигателя и его характеристики

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]:

  • 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]:

Модель ПД-14А ПД-14 ПД-14М
Тип двигателя Турбовентиляторный (безредукторный привод вентилятора)
Диаметр вентилятора, мм 1900 1900 1900
Сухая масса двигателя, кг 2870 2870 2970
Тяга на взлётном режиме

(H=0, M=0), тс

12,54 14,00 15,60
Взлётная тяга кН 123 137 153
Удельный расход топлива
в крейсерском режиме,кг/кгс в час 		н/д 0,526[30] (с сайта производителя) н/д
Схема двигателя 1+3+8−2+6 1+3+8−2+6 1+4+8−2+6
Применение МС-21-210 Ту-204
МС-21-310 		Ту-204
МС-21-400
Ил-76МД-90А
Ил-78М-90А
Ил-276
Примечание Дросселированный вариант ТРДД ПД-14 Базовый ТРДД. Степень унификации до 80 % новых деталей (сделанных специально для этого двигателя). Форсированный вариант ТРДД. По сравнению с ПД-14 изменены — 4 подпорные ступени, усилены диски КВД и ТВД, перепрофилированы лопатки ТНД

В культуре

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].

См. также

Примечания

  1. ↑ 1 2 3 ПД-14. Пермские моторы. Дата обращения: 19 января 2024.
  2. ↑ 1 2 3 4 Дмитрий Козлов. ПД-14 создаётся практически всеми авиадвигателестроителями России. АвиаПорт.ru (16 апреля 2012). Архивировано 30 июля 2012 года.
  3. ↑ 1 2 3 Как собирают будущее российского авиапрома. Экскурсия по сборочной площадке пермского двигателя ПД-14. Пермь онлайн (59.ru) (12 августа 2021). Дата обращения: 19 января 2024.
  4. ↑ 1 2 Семь фактов о ПД-14. AEX.ru (10 марта 2016). Дата обращения: 19 января 2024.
  5. ↑ Роман Барский. Сможет ли ПД-14 спихнуть американский движок с крыла МС-21? Наука и техника (2 июля 2021). Дата обращения: 19 января 2024.
  6. ↑ 1 2 3 Александр Иноземцев: «Двигатель ПД-14 – флагман газотурбинного двигателестроения России».
  7. ↑ Серийные поставки двигателей ПД-14 начнут в 2024 году. ТАСС (18 января 2024). Дата обращения: 19 января 2024.
  8. ↑ 1 2 3 Созданный ОДК гражданский авиационный двигатель ПД-14 получил сертификат типа Росавиации и готов к эксплуатации. Федеральное агентство воздушного транспорта (19 октября 2018). Дата обращения: 19 января 2024.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 Милена Синева. Генконструктор Иноземцев о двигателе ПД-14, вернувшем Россию в высшую лигу мировой авиации. ТАСС (21 июля 2021). Дата обращения: 19 января 2024.
  10. ↑ Александр Емельяненков. Академик Каблов: Двигатель ПД-14, созданный под руководством Александра Иноземцева, сохраняет за Россией место в лидерах авиастроения. Российская газета (1 мая 2023). Дата обращения: 19 января 2024.
  11. ↑ Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей. www.avid.ru. Дата обращения: 27 апреля 2019. Архивировано 31 января 2021 года.
  12. ↑ В Перми начали серийное производство двигателя ПД-14 для самолета МС-21–310. Пермь онлайн (59.ru) (6 апреля 2023). Дата обращения: 19 января 2024.
  13. ↑ Второй авиалайнер МС-21 совершил полет с российскими двигателями ПД-14. Ростех (7 октября 2022). Дата обращения: 19 января 2024.
  14. ↑ Турбовентиляторный двигатель сверхбольшой тяги ПД-35 для нескольких российских (и не только) самолётов может появиться лишь к 2030 году. iXBT (13 октября 2023). Дата обращения: 19 января 2024.
  15. ↑ Евгений Федоров. «Сдвигаем вправо»: авиадвигатель сверхбольшой тяги ПД-35 задерживается. Военное обозрение (2 ноября 2022). Дата обращения: 19 января 2024.
  16. ↑ 1 2 3 4 Вадим Нерубасский. ПД-14. Начало большого пути. Наука и техника (2021). Дата обращения: 19 января 2024.
  17. ↑ Тяга испытаний: в Жуковском проводятся испытания нового отечественного двигателя ПД-14. Официальная страница ОАК в Живом журнале. Дата обращения: 19 января 2024.
  18. ↑ В Жуковском продолжаются испытания нового отечественного двигателя ПД-14. Авиация России (27 марта 2016). Дата обращения: 19 января 2024.
  19. ↑ Российский МС-21-310 с двигателями ПД-14 совершил первый полёт. Военное обозрение (15 декабря 2020). Дата обращения: 19 января 2024.
  20. ↑ Первый пошел: о полете лайнера МС-21-310 с двигателями ПД-14. Клуб героев города Жуковского (18 декабря 2020). Дата обращения: 19 января 2024.
  21. ↑ 1 2 Иноземцев А. А., 2013.
  22. ↑ Росавиация сертифицировала двигатель ПД-14 для самолёта МС-21. РИА Новости (18 октября 2018). Дата обращения: 21 января 2024. Архивировано 18 октября 2018 года.
  23. ↑ Самолет МС-21-310 с российскими двигателями ПД-14 совершил первый полет. Ростех (15 декабря 2020). Дата обращения: 21 января 2024. Архивировано 15 декабря 2020 года.
  24. ↑ ИКАО подтвердила соответствие ПД-14 международным стандартам по эмиссии нелетучих частиц. Авиация России (8 февраля 2021). Дата обращения: 21 января 2024. Архивировано 16 февраля 2021 года.
  25. ↑ 1 2 Роман Барский. Российский газотурбинный двигатель ПД-14. Работы ФГУП «ВИАМ». Наука и техника (26 мая 2019). Дата обращения: 21 января 2024.
  26. ↑ 1 2 Взлёт, 2014 спецвыпуск. Взлёт (декабрь 2014). Дата обращения: 21 января 2024.
  27. ↑ ОДК начала серийное производство двигателей ПД-14. Военное обозрение (31 марта 2020). Дата обращения: 21 января 2024.
  28. ↑ 1 2 Владимир Подымов. ПД-14 – технологический рывок в будущее. Издательский дом Бедретдинов. Дата обращения: 21 января 2024.
  29. ↑ Артющик В. Д., Тихонов А. И., 2022.
  30. ↑ ПД-14. Пермские моторы. Дата обращения: 21 января 2024.
  31. ↑ Пассажирский авиалайнер МС-21-300. Звезда. Дата обращения: 21 января 2024.
  32. ↑ AM14420 Двигатели ПД-14. Arma Models. Дата обращения: 21 января 2024.

Литература

Ссылки

Источник — https://ru.ruwiki.ru/w/index.php?title=ПД-14&oldid=1194025985