Начались испытания демонстратора вентилятора двигателя ПД-35

«ПД-14 – состоявшийся двигатель. В Перми готовят к серии российский мотор для МС-21 и приступают к созданию двигателя большой тяги ПД-35.По оценке А.Иноземцева, проект ПД-14 является самым серьезным для всего отечественного авиационного двигателестроения».

Самооценка высокая, начало многообещающее — будем надеяться, что его не постигнет судьба выдающегося НК-93, о котором в свое время ген. конструктор ПД-14 нелестно отозвался:

«Видимо я не принадлежу к числу «грамотных двигателистов», потому что не считаю проект НК-93 инновационным, т.к. методология и средства проектирования, производственные технологии изготовления НК-93 относятся к середине 80-х годов прошлого столетия. С уважением, генеральный конструктор, член редакционного совета журнала «Двигатель» А.А.Иноземцев».

И вроде бы так, да вот почему-то суперсовременный ПД-14, как это не покажется странным, по удельному расходу топлива не превзошел «устаревший» НК-93 и даже в равных его не поставить. А заказчику без разницы — из какого времени были использованы технологии при конструировании данного изделия, его интересует конечный результат: цена и расход топлива!

При этом считаю, что ПД-14 действительно удался и расчетные характеристики подтверждены, но только в сравнении со своим старшим братом ПС-90, у которого расход топлива в своем классе наибольший: «В итоге удельный расход топлива в крейсерском полете у ПД-14 упадет, по предварительным оценкам, на 15% по сравнению с существующими двигателями: до 0,53–0,54 кг/(кгс·ч) против 0,595 кг/(кгс·ч) у ПС-90 (ОРУЖИЕ РОССИИ).

«В ходе испытаний выполнена оценка характеристик и работоспособности двигателя в условиях полёта МС-21 – подтверждена надёжность работы двигателя и его систем, характеристики запуска в полёте в соответствии с требованиями технического задания. В настоящее время выполняется переборка двигателя для продолжения испытаний на наземных стендах».

Выводы по ПД-14 шаблонные, другое дело по двигателю НК-93, совсем другие отзывы:

* Владимир Бычков, ведущий инженер по летным испытаниям ЛИИ имени М.М. Громова:

«Когда двигатель поработал в небе, пришло время удивляться – случайно «человеческий фактор» сработал, на одном из режимов НК-93 выдал тягу под 20 тонн. А считали, что для конкретного образца предел 18… И пилоты дивились – тяга в полтора раза выше, чем у штатного двигателя (ПС-90А) Ил-76, а расход топлива в полтора раза меньше. Потенциал завидный» (Аргументы Недели, 22.06.2011).

*«Винтовинтовентиляторный двигатель, не имеющий аналогов в своем конструктивном исполнении, показал в ходе летных испытаний в 2007 году высокие эксплуатационные характеристики. Степень двухконтурности у НК-93 составляет 16,7. Удельный расход топлива по замерам – на уровне 0,49 кг/кгс/ч.».

Теоретически ПД-14 в цене должен уступать самарскому, как двигатель классом ниже, но не тут-то было:

* «Стоимость НК-93 около 4.5 млн. $ США, аналогичные двигатели зарубежных производителей имеют цены 5 млн. $ США и выше» (Wikimedia Foundation).

* «Очень тонкий вопрос — ценообразование. Стоимость одного ПД-14 — примерно шесть миллионов долларов, а PW1400G — 5,4 миллиона. Согласятся ли лизингодатели переплачивать 1,2 миллиона долларов за самолет с отечественным двигателем, имеющим худшие характеристики? Ждать ответа на вопрос осталось недолго: запустить в серию ПД-14 должны были в этом году» («Военно-промышленный курьер»). Да уж – дороже некуда!

«По словам Александра Иноземцева, для стартового заказчика двигатель ПД-14 будет продаваться с дисконтом в 15-22% по сравнению с конкурентами».

Дисконт (англ. discount): «Скидка с объявленной прейскурантной цены товара или услуги, предоставляемая продавцом потребителю» (Википедия). Проще сказать коррупцию сначала будет оплачивать Государство, а потом заказчик – куда он денется!

Ещё любопытная деталь!

Если пермский двигатель построен по современнейшим технологиям и собран из самых современных материалов, значит он на 1кг. собственного веса и тяги будет выдавать больше, чем «устаревший» двигатель НК-93 соответственно.

И так:

*ПД-14. — 14 000кгс (тяга) : 2870кг (вес дв.) = 4,878 кгс, или на 1кг. собственного веса двигатель ПД-14 выдает тяги 4,878 кгс.

*НК-93. — 18 000кгс : 3650кг, что равно 4.93кг.

А на испытаниях выдал тягу равную 20 тс, значит:

20 000кгс : 2650кг, что равно 5.479 кгс. соответственно НК-93 на 1кг. веса выдал тяги — 5.479кгс.

Вот вам и более «совершенный» ПД-14, а ведь доработанный НК-93 будет ещё легче: «В настоящее время вентиляторы пяти опытных двигателей оснащены лопатками из магния. Однако на серийных и опытных двигателях, которые намечается производить в будущем, предполагается устанавливать вентиляторы с лопатками из эпоксидного графитопластика, с ребрами входной кромки из титана» (Wikimedia Foundation).

Вот и верь профессору А.А Иноземцеву, что их ПД-14 построен по последнему слову техники и «является самым серьезным для всего отечественного авиационного двигателестроения»? У нас в деревне в подобном варианте говорили так: «Замах рублевый, а удар копеечный!»

А на горизонте уже маячит проект ПД-35

«В начале января предприятие «ОДК-Авиадвигатель» (Пермь) получило от материнской Объединенной двигателестроительной корпорации заказ на изготовление двигателя-демонстратора технологий (ДДТ) ПД-35, предназначенного для дальнемагистральных широкофюзеляжных самолетов, сообщает bmpd со ссылкой на портал «Авиация России».

Радоваться бы, да беда в том, что либеральных чиновников (как и либеральных конструкторов), которые сегодня рулят Россией, от мала до велика больше интересует финансовое начало и ноль ответственности за конечный результат. Надо полагать, что и ПД-35 будет иметь тот же «выдающийся» финал, что и ПД-14: громкословесный, но с рабочими характеристиками, уступающими зарубежным аналогам, хотя для российских двигателей это будет действительно прогресс. И в цене тоже! К тому же в этом двигателе сегодня нет той крайней нужды у Государства, которая была и есть в двигателе НК-93. Почему? Да потому что тот же Ил-96 с 4-мя двигателями намного безопаснее в воздухе, чем будет с 2-мя ПД-35, а главное НК-93 почти готов, да и сегодня он пока остается лучшим двигателем в мире, а ПД-35 – это далекое и неизвестное будущее. Его диаметр снаружи около 4м. (18 марта 2020 года Aviation EXplorer). А не будет ли он касаться бетона при рулении и взлете! У НК-93 внешний диаметр двигателя равен 3150мм, т.е. он будет почти на полметра выше от грунта, чем ПД-35.

Судя по той сумме, которая выделяется на реализацию проекта ПД-35, денег у правительства предостаточно и пусть этот проект продвигается, доброго ему пути, но только для совместного проекта российско-китайского ШФДМС, а для Ил-96 в первую, безотлагательную очередь нужен самарский двигатель!

И ещё важно: «НК-93 обладает патентной чистотой, не требует лицензирования для продаж как на внутреннем и на внешнем рынке. Создание конкурентоспособного двигателя НК-93 позволит дать развитие отечественному самолётостроению и продавать их на экспорт без привязки к конкретному российскому самолету».

А параллельно, не откладывая времени, увеличить тягу НК-93 до 23,5 тс. для самолетов «Руслан», которым уже сегодня требуются эти двигатели и нет смысла для него заморачиваться с будущими двигателями ПД-35, когда они еще только на бумаге, а конструкторы НК-93 обещают без проблем увеличить тягу НК-93 до 23,5 тс. Каким на выходе будет ПД-35 – это ещё вопрос, ведь ранее и за ПД-14 никто не сомневался, что он будет современнее и экономичнее НК-93, но по факту – строго наоборот!

И если уж надо строить для наших самолетов более мощные двигатели, то тут, на мой взгляд, предпочтительнее будут уже забытые самарские НК-65, нежели ПД-35. Почему? ПД-35 – это масштабированные ПД-14, за основу же двигателя НК-65 берутся винто-вентиляторная группа от НК-93 и газогенератор от непревзойденного двигателя НК-32, который стоит на выдающемся стратегическом бомбардировщике Ту-160. Поэтому он будет не только меньше диаметром, но и намного легче двигателя ПД-35 при одинаковой тяге.

Вес ПД-35 =8 т. (ВПК.name vpk.name›library/f/pd-35). А если сложить вес двух двигателей НК-32 и НК-93: 3650 кг + 3650 кг = 7300 кг, т.е. они вместе уже весят менее 8т, но когда «сложат» отдельно газогенератор от НК-32 и винто-вентиляторную группу от НК-93, то такой двигатель вряд ли потянет более 5т. и внешний диаметр останется от НК-93, что тоже очень важно, особенно для самолета Ил-96.

«Когда мы планировали семейство ПД‑14, мы выбрали самую большую рыночную нишу – порядка 55–60% объема рынка в ближайшие 30 лет, – рассказывал два года назад на Международном форуме двигателестроения МФД‑2016 генеральный конструктор АО «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев. – Но есть еще рынок малых ТРДД и рынок сверхбольших двигателей – от 25 до 50 тс. Последний – это примерно 25–30% всего потенциального рынка. Мы длительное время анализировали, какие базовые технологии, какой базовый газогенератор выбрать, чтобы войти в эту рыночную нишу. Провели анализ. Если взять технологии и материалы ПД‑14 и просто смоделировать размеры двигателя на 35 тс, то диаметр у него получится 3,5 м, длина – 7 м, а масса – порядка 7 т. Выходить с таким двигателем на рынок через 10–15 лет – несерьезно. Поэтому мы понимали, что нужен прорыв в технологии, выход на следующий уровень по КПД узлов, а это тянет за собой рост температуры перед турбиной еще почти на 100° (по сравнению с ПД‑14), а значит нужно иметь материалы не просто прочные, но еще и с минимальной плотностью, чтобы быть конкурентными по массе. Кроме того, нужны огромные ресурсы. Эту проблему мы ставим сегодня перед собой и отраслевыми институтами. Но аэродинамическая база для такого двигателя у нас уже есть, смоделированный компрессор высокого давления с одной добавленной ступенью и новая турбина высокого давления из новых материалов позволят создать такое семейство. Базовым будет двигатель на 35 тс».

Степень двухконтурности ПД‑35 должна достичь 11 (при диаметре вентилятора 3100 мм). В основе двигателя планируется использовать газогенератор с девятиступенчатым компрессором высокого давления и двухступенчатой турбиной (схема газогенератора ПД‑14 – «8–2»), он получит пятиступенчатый компрессор низкого давления и семиступенчатую турбину низкого давления. Как и у ПД‑14, редуктор привода вентилятора на ПД‑35 применять не планируется.

Александр Иноземцев отмечает, что вместе с отраслевыми институтами уже определен перечень 18 основных критических технологий, без которых нельзя будет обеспечить конкурентоспособность подобного двигателя через десятилетие. Среди них он, в первую очередь, называет новые высокотемпературные материалы и следующий шаг в технологии производства лопаток вентилятора – переход к композитной лопатке, которая дает 30% экономии массы: «Мы убеждены, что если мы не овладеем этой технологией композитной лопатки и баллистически стойкого корпуса вентилятора, то не получим конкурентоспособной массы». Среди других задач – создание «тонкой» мотогондолы, требующей размещения коробки приводов под капотом газогенератора, внедрение аддитивных технологий, создание нового поколения агрегатов и др.

Демонстрационный газогенератор для 35‑тонного двигателя предполагается спроектировать, испытать по отдельным узлам, собрать и поставить на стендовые испытания до конца 2021 г., а весь двигатель – демонстратор технологий – предстоит собрать и испытать в 2023 г. На основе этих работ планируется провести подготовку к изготовлению двигателей ПД‑35 опытной партии для стендовых, а затем и летных испытаний.

Предполагается, что одним из первых самолетов, оснащенным ПД‑35, должен стать разрабатываемый в настоящее время российско-китайский широкофюзеляжный пассажирский самолет CR929. Но произойдет это, скорее всего, не ранее, чем через 8–10 лет, а вот сегодняшняя разработка «ОДК-Авиадвигатель» – 14‑тонный ПД‑14 – сможет «прописаться» под крылом серийных авиалайнеров уже через три года.

В декабре 2020 г. стартовал заключительный, третий этап летных испытаний опытного ПД‑14 на летающей лаборатории Ил‑76ЛЛ. На завершающей стадии находятся и масштабные стендовые испытания двигателей опытной партии. Российский сертификат типа на ПД‑14 предполагается получить в 2020 г., а уже к концу года ОДК должна приступить к отгрузке первых серийных ПД‑14. Стартовый контракт на поставку пяти ПД‑14 для проведения сертификационных испытаний ремоторизованной версии самолета МС‑21 был заключен между «ОДК – Пермские моторы» и корпорацией «Иркут» в январе 2020 г. Летные испытания МС‑21 с силовой установкой из двух ПД‑14 должны начаться в 2020 г., а сертификация МС‑21 с ПД‑14 запланирована на 2021 г., после чего самолеты в такой комплектации смогут начать поступать в эксплуатацию. Первые МС‑21‑300 с ПД‑14 должны поступить в авиа и «Аэрофлот»: контрактами предусмотрено, что из 16 самолетов, заказанных «Ред Вингс», четыре будут оснащаться ПД‑14, а «Аэрофлот» объявил, что отечественные двигатели получат до половины из полусотни ее МС‑21‑300.

Печатная версия материала опубликована в журнале «Взлёт» № 1-2/2018

О шумности НК-93

Я смотрел по самарскому телевидению репортаж из испытательного цеха НК-93. Инженер – испытатель непосредственно у работающего двигателя говорит журналисту не повышая голоса, что «при работе другого двигателя Вы бы меня не услышали, а этот двигатель не ревёт, а шипит!». Свидетельствую: именно «шипит» и очень сомневаюсь, что в двигателе ПД-14 А.А.Иноземцев может повторить акустику НК-93?

В заключении требуется отметить, что благодаря стараниям «В. Христенко, зама Д. Мантурова, главы Ростехнологий С. Чемезова, генди⁠ректора ОАО «ОПК «Оборонпром» А. Реуса и президента ОАК М. Погосяна» (Аргументы Недели, 22.06.2011) «В настоящее время подобные схемы авиационных двигателей активно разрабатываются за рубежом. Это сулит недостижимую для современных моторов экономию топлива и бесшумность. Примером может служить перспективный двигатель «Роллс-Ройса» Leap, уже вышедший на летные испытания. По конструктивной схеме он копирует НК-93. В начале 2000-х НК-93 обгонял свое время и в том числе поэтому, очевидно, не был поддержан руководством отечественного авиапрома» (ВПК Ньюс).

Так что труды этих разрушителей нашего авиапрома даром не пропали и после их выхода на пенсию Запад примет с открытыми воротами и не будет арестовывать их неправедно нажитые финансовые состояния!

Виталий Беляев, специально для Avia.pro

ПД-35: Процесс пошел! Уже есть первые результаты

До сих пор о ПД-35 шли только разговоры. О каких-то реальных делах в деле разработки двигателя не было слышно. И вот наконец реальная разработка компонентов двигателя началась, и уже есть первые результаты.

Надо сказать, что ПД-35 это почти как Крымский мост. Нечто грандиозное, то, что Россия никогда раньше не делала, и настолько сложное, что в способности России это создать многие сомневаются. Я не сомневаюсь, но отсутствие реальных дел уже начало как-то напрягать, не примут ли решение отказаться от этой амбициозной затеи? Шутка ли, такими технологиями владеют лишь 2-3 страны в мире, это даже круче чем космос, ракетные запуски проводит добрый десяток стран, вон Китай тоже хочет сделать такой двигатель, и даже уже создал у себя испытательную базу. Вот только создать такой двигатель в одиночку он точно не сможет.

А Россия сможет, в этом нет сомнений, и первые результаты уже есть. Буквально только что я получил письмо от пресс-службы , участвующей в разработке отдельных компонентов ПД-35

Конструкторское бюро предприятия «Электропривод» холдинга «Технодинамика» Госкорпорации Ростех начало разработку компонентов системы управления двигателем тягой 35 тонн (ПД-35) для широкофюзеляжного дальнемагистрального самолета. Представленные специалистами «Технодинамики» технические решения планируется использовать при подготовке рабочей конструкторской документации.

Начаты работы по конструированию электропривода входного направляющего аппарата (ВНА). Он предназначен для позиционирования механизации поворотных лопаток компрессора высокого давления с обеспечением требуемого быстродействия на режимах запуска, установившихся и переменных режимах работы двигателя.

Предложено два варианта реализации электропривода: на основе вращательного и на основе поступательного движения.

Также идет разработка регулируемых электроприводов для насосов-дозаторов. На данный момент конструкторское бюро предприятия «Электропривод» холдинга «Технодинамика» Госкорпорации Ростех создало эскизный проект по разработке трех электроприводов, различающихся значениями номинальных частот вращения валов и крутящих моментов и предназначенных для управления подачей топлива в камеру сгорания двигателя.

Естественно, работы еще непочатый край, и до завершения этой сложнейшей задачи еще лет 10, не меньше. Но спешить нам некуда, и это тот случай когда важен не только результат, но не менее важен и сам процесс. Ведь даже просто сам процесс решения такой сложной задачи является катализатором всей инженерной школы России, дает интересную работу сотням лучших инженеров, стимулирует развитие конструкторских школ, двигает вперед нашу науку и образование.

И радует что это движение наконец началось.

https://zen.yandex.ru/media/sd…

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: