Turbofan motor PD-14: karakteristike, usporedba, ispitivanje, primjena

Trenutno, domaća građevinska industrija zrakoplova je u nekoj vrsti "suspendiranog" stanja: s jedne strane ona postoji, as druge - nismo vidjeli ni jedan suvremeni zrakoplov čistog domaćeg dizajna posljednjih godina. I "Super Jet" ne broji, jer je u njemu samo ruski "sklop odvijač". Nada za oživljavanje industrije zrakoplova je PD-14 motor, karakteristike (usporedba s analogima) koja se može nazvati jednim od najboljih u posljednjih nekoliko godina.

Programeri se nadaju da će stvaranje novog motora imati najpovoljniji učinak na stanje cijele domaće zrakoplovne industrije, a također će pridonijeti stvaranju mnogih novih radnih mjesta.

Novi projekt

Zašto smo stvorili novi PD-14 motor? Karakteristike (usporedba s inozemnim modelima) suvremenih ruskih motora bile su takve da je hitno zahtijevala razvoj nečega što je radikalno novo. Dizajneri su vođeni idejom stvaranja elektrane koja će im omogućiti daljnji razvoj i izgradnju vlastitog zrakoplova s ​​kapacitetom od 130 do 180 mjesta. Jedini putnički automobil slične klase i potpuno ruskog podrijetla je Tu-214. Njegova proizvodnja u malim serijama i dalje se nastavlja.

Ali ti zrakoplovi nemaju dovoljno hitno, potrebna nam je oprema za ažuriranje cjelokupne flote zrakoplova naše zemlje. Ali to učiniti bez potpuno novih motora je apsolutno nemoguće. Prema tehničkim karakteristikama i mogućnostima, oni ne bi smjeli biti niži od njihovih analoga od vodećih svjetskih proizvođača.

Općenito, u vezi s nedavnim ukrajinskim događajima i potpunim slomom veza u industrijskoj sferi dviju zemalja, ogromna važnost PD-14 motora (karakteristike, usporedba - u ovom članku) također je u vidu potpunog oživljavanja razvoja i proizvodnje motori plinske turbine u našoj zemlji. Osim toga, tijekom izrade planira se riješiti nekoliko važnih zadaća:

• Potpuno restrukturiranje civilnih zrakoplovnih zgrada preraspodjelom uloga i uključivanjem novih igrača u ovaj projekt.
• Konačno, planira se podijeliti zone odgovornosti i ponovno stvoriti podjelu rada u sferi zrakoplovne proizvodnje koja je bila potpuno uništena u vrijeme propasti Sovjetskog Saveza.
• Također, projekt kreatori računaju na razvoj novih polimernih i kompozitnih materijala, koje su prijeko potrebne moderne zrakoplovne industrije.

Kako je sve počelo?

Ideja da je zemlja hitno potrebna novi zrakoplovni motor, rođen je u utrobi JSC Aviadvigatela, kada je dvorište bilo početkom 2000-ih. Vrijeme je tada bilo izuzetno teško, pa je tako malo ljudi vjerovalo u stvarnost ovog projekta.

No, organizacija stručnjaka u ovom trenutku pažljivo i namjerno proučio svijetu iskustvo u proizvodnji motora, kao i za analizu tržišta unutarnjem prometu, pokušavajući predvidjeti kakav tip motora u zrakoplovnoj industriji civilne je u velike potražnje. Što se točno treba dodijeliti motor PD-14? Značajke (usporediti i kontrast) ga sa stranim uzorcima jednostavno morao otkriti svoj označena superiornost.

Zašto? Jednostavno. U to vrijeme, proizvodi stranih proizvođača zrakoplova "na naše tržište" guraju se iznimno agresivnim metodama. Jao, ali do neke mjere, neki čelnici pridonijeli su tome. Danas, u vezi sa sankcijama, ovo pitanje nije tako bitno. Štoviše, sama je država "odjednom" zainteresirana za mogućnost proizvodnje domaćih motora. Tako je tvrtka Aviadvigatel brzo postala fokus domaćih i stranih medija.

Glavne zadaće projekta

Glavni zadatak u to doba bio je osigurati prihvatljivi trošak, prema kojemu se ovaj proizvod zapravo počinje intenzivno kupiti. Tada je rođena ideja stvaranja jedinstvenog i univerzalnog generatora plina. Ako uspije, moći će u našoj zemlji stvoriti ogroman popis vlastite industrijske opreme koja se ne može radovati.

Što je turbofan motor, načela rada

Kako bolje razumjeti prednosti koje novi turbofan motor pruža? Načelo rada svih sličnih motora je slično, stoga se ovo pitanje treba detaljnije razmotriti, jer inače vjerojatno neće biti razumljive prednosti novih tehnologija.

Turbo-ventilator u posebnoj literaturi odnosi se na motore s visokim stupnjem dvostrukog kruga. Njihova prepoznatljiva osobina je prisutnost ventilatora velikog promjera, zbog čega veći volumen zraka uvijek prolazi kroz motor. Zbog velikih dimenzija ovog dijela, vanjska mlaznica motora često postaje nepotrebno "monumentalna" i stoga je skraćena. Kako bi se osiguralo da nema opasnih kretanja zraka, struktura uključuje fiksne nožice koje rotiraju protok mješavine zraka u željenom smjeru.

Prema tome, prema principu njihove operacije, ovi motori jako nalikuju raketama, ali u njima nema praktički miješanja. Prednost turbofan motora je da mlaza odlazi iz projektila "u cijev", u ovom slučaju ne isključuje dodatni ventilator, što je snažan izvor vuče. On koji proizvodi najmanje 70-80% ukupnog napora za vuču. Dakle, zrakoplovni motor PD-14 izuzetno je ekonomičan. Unutarnja kontura tih motora gotovo u potpunosti ponavlja dizajn raketnih modela, ali posljednji stupnjevi "u kombinaciji" su pogon ventilatora.

Prednosti i nedostaci

Kao i svi njegovi "rodbina", zrakoplovni motor PD-14 ima i pozitivne i negativne strane. Među svojim jakim stranama je visoka učinkovitost, što omogućuje široku primjenu ovih elektrana čak i na dugim stazama.

Koji su njegovi nedostaci? Najznačajnije - vrlo velike dimenzije i pristojna težina. Unatoč svim naporima inženjera i znanstvenika, turbofan motori stvaraju značajnu otpornost na ulazni protok zraka tijekom leta. Pretpostavlja se da će se taj problem riješiti kada postoje načini za smanjenje njihove ukupne veličine.

Usporedne razlike

Novi turbofan motor, čiji je princip djelovanja sličan "klasičnim" domaćim modelima, i dalje je vrlo različit od prethodnika. Naravno, razlike "od oka" vidljive su samo inženjerima. Usporedimo li ga s modelom PS-90A (IL-96, Tu-214, IL-76), odmah se primjećemo, ne bojimo se te riječi, kvalitativni skok u tehnološkom procesu i mogućnostima.

Stupanj dvostrukog kruga je narastao točno dva puta, temperatura plina ispred ulaza turbine je odmah porasla za 100 K, stupanj opće kompresije (u različitim uvjetima) povećan je za 20-50%. U usporedbi s gore navedenim vrstama domaćih motora, novi zrakoplovni motor PD-14 omogućuje vam spremanje najmanje 12-16% više goriva.

Ušteda

Prvi put u domaćoj industriji civilnog zrakoplovstva, dizajn motora koristi tehnologiju proizvodnje lopatica šuplje turbine od legura titana visoke čvrstoće.

To daje štedljivu masu od 30%, ukupni novi zrakoplovni motor PD-14 olakšava se oko 10%. Također, na Perm Motor Plant sada savladali tehnologiju proizvodnje jednog kristala lopatica turbine koje rade. Prijavljeno je da će ovaj pristup povisiti radnu temperaturu plinova odmah do 2000 K.

Osim toga, prvi domaći proizvođači u dizajnu i proizvodnji motora će koristiti taj iznos polimernih kompozitnih materijala. Uz ovaj pristup, ne samo mase motora će se znatno smanjiti, ali njegova snaga i otpornost na preopterećenje također će se povećati.

Vrijednost stvaranja novog motora

Kao što smo rekli na samom početku članka, nemoguće je stvoriti bilo koji novi zrakoplov bez prve razvijanja novih motora. S posljednjim se sve postupno počinje poboljšavati: test PD-14 motora u obliku državne inspekcije uskoro će početi s radom - Ali s kojim strojevima će biti opremljeni s njima?

Pretpostavlja se da će posebno za ove motore biti stvoreni zrakoplovi MS-21 (prtljažnik, 21. stoljeće). Ako se to stvarno provede, onda će biti moguće govoriti o stvarnom proboju, po prvi puta od vremena SSSR-a nešto novo je stvoreno u našoj zemlji. Što je još važnije, ruski motor PD-14 će stvoriti cijelu liniju novih zrakoplova dizajniranih za dugo letne letove i domaće rute. Sve do nedavno, svi su rekli da će domaći zrakoplovi morati biti opremljeni isključivo s uvezenim motorima. Danas se ispostavilo da to, na sreću, nije tako.

Koje vrste automobila će opremiti?

Danas je već jasno da će ujednačeni dizajn novog motora omogućiti uspješno korištenje ne samo na putnika nego i na transportnom zrakoplovu. Budući da njegova vučna snaga iznosi čak 14 tona, ovaj model se može instalirati na MS-21-200 / 300/400. Sigurno im je dopušteno dovršiti IL-76 i IL-214. Postoje informacije o početku stvaranja još snažnije izmjene s potiskom od 18 tona, tj. PD-18. Treba se koristiti na zrakoplovima Tu-214 i Il-96. Podsjetimo da se danas svi ti strojevi dovršavaju s "starim čovjekom" PS-90A.

Također, programeri tvrde kako je već odlučeno stvoriti laganu verziju ovog motora s potiskom od deset tona. Može se pretpostaviti da će se koristiti za proizvodnju dugotrajnih "Superjetsa", za koje nitko ne želi kupiti motore iz Francuske. Konačno, bit će stvorena i posebna inačica helikoptera ovog motora, koja će biti opremljena poznatom transportnom kravom, helikopterom Mi-26.

Do sada su u proizvodnji tih strojeva korišteni ukrajinski D-136 motori. Čak i preliminarni izračuni pokazuju da je postojeća potražnja za tim motorima više nego dovoljna da pokrije sve troškove koji su primljeni tijekom razvoja nove tehnologije. Ukupno, planirano je privući najmanje 70 milijardi rubalja u investicije, a polovica njih - sredstva iz saveznog proračuna. Posljednja okolnost pokazuje koliko zemlja treba ovaj projekt.

Što nije u redu sa starim PS90-A?

Najnoviji motor za MS-21, PD-14 - nova generacija turbo-prop motora. Osim toga, savršeno je kompatibilan s relativno starim izmjenama zrakoplova. Tako je zaslužio „veterana” IL-76, modernizacije koji se intenzivno od prošle godine, kada je instaliran na novi motor koji može odletjeti nekoliko desetaka tisuća sati. Osim toga, on je u stanju da se poveća raspon leta od četiri do pet tisuća kilometara, bez opterećenja, a udaljenost povećava tisuću kilometara, a potrošnja goriva je smanjena za oko 14%. Potonji je posebno važno, jer je zahvaljujući njemu, će smanjiti troškove prijevoza tonu tereta odjednom za 10%.

Dakle, stari motor, koji je pravilno služio svoje vrijeme i razvio se u SSSR-u, i dalje se suočava sa svojim dužnostima, ali ne odgovara modernim zahtjevima. Glavni problem je velika potrošnja goriva i povećana buka. U principu, ovo je poznato već dugo, ali konkretni koraci za ispravljanje situacije i stvaranje novog motora napravljeni su tek sada. Radi pravde potrebno je reći da se samo danas pojavljuju sva sredstva nužna za ovaj rad.

Službeni podaci o napretku

Službeno, motor je u razvoju od 2008. godine, no u stvari ga je dizajnirao talentirani tim dizajnera 1999. godine.

U 2012, po prvi put, kompletna demonstracijska verzija je sastavljena. Istodobno, bio je u tijeku intenzivan razvoj sustava plinskih generatora, a dizajnerima je istaknuo glavne probleme. Do sada su svi nedostaci uspješno uklonjeni. Prvi put je ovaj Perm motor pokrenut sredinom 2012. godine. Istodobno, dizajneri su otkrili da su visoki parametri dizajna u skladu s praktičnim stanjem, što je dodatno ojačalo njihovo uvjerenje da je potrebno hitno utvrditi proizvodnju novih motora.

Ispitivanja klupa prvotno trebao biti završen prije tri godine, ali zbog nekih problema postoje dokazi da su i dalje djelomično do danas. Očekuje se da će ove godine početi masovnu proizvodnju, a za godinu perma treba prikupiti ne manje od dva ili tri desetak novih motora. A to je - vrlo malo, kao domaći pilot vjerujem da se po trenutnim stopama letova do 2019., motora zrakoplova treba provesti u titanic tempom - 200 predmeta u 12 mjeseci. Nadamo se da će domaća industrija će biti u mogućnosti da „povući” projekt.

A što je s MS-21?

Za prvi put informacije za početak rada na proizvodnji novih zrakoplova počeli pristizati početkom prošle godine. Do danas je poznato da je na zrakoplovu biljka Irkutsk se već prikupio prve trupa novog domaćeg zrakoplova, koji je poznatiji pod „neslužbeno” ime Yak-242 u svom okruženju.

Krilo jedinstvenih kompozitnih materijala sakupljeno je u Uljanovskom. Najvjerojatnije je već stigao u Irkutsk. Domaći mediji, koji su imali svoje predstavnike u ovom poduzeću, čvrsto su obećali da će prva ploča biti sposobna ustati u zraku već ovog ljeta. Prijavljeno je da proizvođač već ima ukupno 175 solidnih ugovora za izgradnju i opskrbu MS-21. Kupci su bili mnoge velike organizacije, uključujući Sberbanku, koja prodaje nove zrakoplove za zakup.

Također postoje izvještaji o tome da se dodatno naručuje dodatnih 100 zrakoplova ove vrste, a ne samo domaći nego i strani prevoditelji će djelovati kao kupci. Ova je poruka doista jedinstvena jer je posljednji put netko pokazao interes za naš putnički zrakoplov samo u vrijeme SSSR-a.

Važnost projekta MS-21 je da je to prvi i do sada jedini domaći zrakoplov izrađen samostalno i bez korištenja starih razvojnih razdoblja Unije, u kojima se ne koriste strane komponente. Na letovima prvi zrakoplovi ovaj će se brand pojaviti tek nakon završetka svih vrsta testova leta i klupa, koji se nastavljaju i danas.

nalazi

Dakle, novi obećavajući motor pravi je proboj sve domaće industrije i, osobito, građenja civilnih zrakoplova. Što se tiče potreba za ovim motorima, to je ogromno. Već dugo vremena domaći prijevoznici su rekli da nisu previše željni kupiti neiskorištene uvezene zrakoplove, čiji je izvor gotovo iscrpljen. Ali u to vrijeme domaća industrija nije im mogla ponuditi ništa prikladno.

Danas postoji i motor i avion. Od uvođenja sankcija protiv naše države, nema prilike kupiti nešto u inozemstvu, a tečaj koji je letio do neba ne dodaje ovoj odluci atraktivnosti. Tako je domaći projekt velikodušan. Nadam se da industrija neće uspjeti i moći će proizvođačima osigurati sve potrebne komponente.