Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное



Главная Техника/технологии Обзор

«Авиадвигатель» - смесь воздуха с электричеством и углеводородами

Визит на АО «ОДК-Авиадвигатель» (опытно-конструкторское бюро «Авиадвигатель»), и АО «ОДК-ПМ» (АО "ОДК-Пермские моторы")


26 августа 2019 года / Владимир Карнозов / Aviation EXplorer
 

Владимир Карнозов
эксперт Aviation EXplorer


Пока заказы на отечественные газотурбинные установки наземной тематики Пермского производства множатся, по авиационной они идут в рост не столь быстро. Причин здесь несколько. Во-первых, сказывается задержка программы авиалайнера МС-21 из-за отказа европейских и японских фирм продавать волокно для выпуска изделий из композиционных материалов. Требуется пара лет для постановки производства собственной продукции подобного рода. Во-вторых, отстает от ранее заявленных графиков выпуск военно-транспортного Ил-76МД-90А и самолетов специального назначения на его базе. И хотя есть полная уверенность, что затруднения и по МС-21, и по Ил-76 носят временный характер и будут решены в течение года-двух, де-факто имеет место отсрочка размещения твердых заказов на комплектацию новых самолетов силовыми установками.

Сегодня пермские конструкторы и технологи трудятся по четырем крупным направлениям. Первое - запуск в большую серию сертифицированного в октябре прошлого года базового ПД-14 и создание на его базе семейства авиационных двигателей и промышленных турбин. Второе - проектирование и подготовка мощностей для выпуска сверхбольшого турбовентиляторного мотора ПД-35. Третье - расширение производства существующих и перспективных ГТУ, главным образом в интересах нефтегазового сектора. Четвертое - обеспечение бесперебойной эксплуатации парка самолетов МиГ-31, Ту-134, Ил-96, Ту-204 и МС-21 на весь срок эксплуатации, путем создания современной ремонтной базы их силовых установок.


ПС-90 в цеху сборки

Кроме того, по словам Сергея Попова, управляющего директора АО "ОДК-Пермские моторы", в рамках распределения работ среди предприятий Объединенной Двигателестроительной Корпорации (ОДК), ОДК-ПМ реализует программы создания двух центров компетенции – по изготовлению монокристаллических лопаток для широкой линейки двигателей и валов для всех газовых турбин в корпоративной линейке. В частности, рядом с литейным цехом, выпускающим заготовки для лопаточных машин, будет возведен новых цех механической обработки общей площадью 12 тысяч квадратных метров. Разработка соответствующей документации займет остаток текущего и часть следующего года, а строительство завершится летом 2022-го. А в рамках обширной программы ПД-35, ОДК-ПМ создает необходимую производственную базу, в том числе на территории загородной станции, где сегодня на открытых и закрытых стендах проходят тестирование вновь собранные ПС-90А и ПД-14.

Конкретно для применения на МС-21-300 сертифицирован новый двигатель ПД-14, а для укороченного МС-21-200 предназначен ПД-14А «дросселированный» по тяге с 14 до 12,54 тонн. Удлиненный МС-21-400 с крылом большей площади получит ПД-14М с тягой 15,6 тонны. А самолет повышенной дальности - ПД-16 увеличенной двухконтурности с соответствующей величиной в пределах 17,5-17,6 тонны тяги.

Самым же крупным в линейке с тягой 18,7 тонн (+33,5% к базовому ПС-14) будет ПД-18Р с понижающим редуктором между турбиной и компрессором. Последний обещает крайне низкий удельный расход топлива, - на уровне 0,506 кг/кгс*ч (+4%). Это ниже, чем у ближайших конкурентов по классу тяги: линейки PW1000 фирмы Pratt&Whitney (США) и LEAP-1 компании CFM International (США и Франция). Создать такой мотор можно в течение пяти-шести лет с момента запуска соответствующей программы. Наверное, ПД-18Р подойдет новому Среднему Военно-транспортному самолету (СВТС), в конкурсе на лучший проект которого участвуют «Ильюшин» и «Туполев». Кроме того, в будущем возможна ремоторизация самолетов проекта Ил-476 на ПД-16 или ПД-18Р (оба находятся в размерности существующего ПС-90А76) и SSJ100 на ПД-10 (ПД-7/8).

На Ил-96-400М раннего выпуска предлагались двигатели ПС-90А3 (вариант ПС-90А2 сертифицированного в 2010 году) и улучшенный вариант ПС-90А3М. Однако самолетостроители остановили выбор на проверенных временем ПС-90А1, коими комплектуются грузовые Ил-96-400Т. Затем появится и двухмоторный вариант с разрабатываемым ПД-35. Этот же мотор вполне подойдет и для перспективного широкофюзеляжного CR929. Согласно расчетам специалистов из Поднебесной, новой машине потребуются моторы взлетной тягой 34,8 тонны.


ПС-90 на испытательной станции

Заметим, что китайцы для этого самолета разрабатывают собственный мотор AEF3500, впервые представленный в виде макета масштаба 1:2 и отдельных элементов компрессора на выставке Airshow China 2018. Однако у фирмы-разработчика AECC нет достаточного опыта разработки турбореактивных двигателей для пассажирских самолетов. А пока,  магистральный C919 (156-174 кресла), и региональный ARJ-21 (70-105 кресел) оснащаются западными LEAP-1C и CF-34 соответственно. Впервые показанный на пекинской выставке гражданской авиации 2011 года в виде масштабной копии мотор CJ-1000A, по утверждению местных специалистов, «не получился».

Возможно, по данной причине и существует интерес к применению ПД-14 на C919. Реалистичным подобный вариант будет при выполнении двух условий. Первое -  интенсивно вводимые Белым Домом сборы и ограничения на торговлю между КНР и США усилятся вплоть до запрета на экспорт американских двигателей. Второе - «Авиадвигатель» проведет «валидацию» сертификата типа на ПД-14, а ОДК-ПМ – сертификацию его производства на соответствие требованиям европейского агентства по авиационной безопасности EASA.

Как нам пояснили пермские коллеги, получение европейского одобрения на ПД-14 ведется по двум независимым направлениям. «Авиадвигатель» пытается получить одобрение (признание) российского сертификата типа в 2020 году. Причем без проведения дополнительных тестов, коль скоро разработчик «учел все их требования» в ходе проектирования и испытаний. Этот процесс называется «валидацией». Генеральный конструктор Александр Иноземцев даже порой использует термин «теневая сертификация». Он впервые возник применительно к Ил-96-400Т в конце прошлого века, когда машина получила одобрение Федеральной Авиационной Администрации США (U.S. FAA). Между тем, недавно моторостроители получили по линии Минпромторга трехлетний государственный контракт на совершенствование ПД-14 с целью его полного соответствия новым требованиям авиационных властей.


Генеральный конструктор АО «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев

Со своей стороны, ОДК-ПМ прилагает усилия по сертификации производства ПД-14. От российских структур оно уже получено («Литера О1» в 2018-м). в EASA Заводчане обратились в прошлом году. Несколько месяцев заняла работа по составлению и переводу с русского языка на английский требуемой документации. Первый двухнедельный аудит европейцы провели в марте текущего года. Объем проверок оказался очень большой, и проводился на более серьезном уровне, чем тот, что применяется в практике отечественных госрегуляторов. Был сделан ряд замечаний, которые требуется устранить, что сейчас и делается. Следующий раунд запланирован на октябрь. Завершающие инспекции записаны на весну и лето следующего года. Кульминацией процесса будет получение желаемого документа во второй половине 2020-го.

Побывали в Перми и представители Airbus. Они попросили о встрече вскоре после новостей о сертификации ПД-14 с целью поближе познакомиться с состоянием программы. Главное внимание уделили состоянию дел с постановкой серийного выпуска на ОДК-ПМ. Гостям показали цеха и испытательную станцию со складированными в тот период там готовыми моторами для третьего летного МС-21 (с номерами 14, 15 и 16). Формально их передали «Иркуту» в декабре, но оставили на ответственном хранении пока машина не достигнет определенного уровня готовности. Пермяки рады бы продавать серийную продукцию на Запад, но не верят в эту возможность по политическим причинам. «Американцы будут стоять насмерть, не пуская нас с нашими моторами на их рынки сбыта. А повод для санкций придумать можно всегда. Дело тут не в Украине, Солсбери и других предлогах, просто идет жесткая конкурентная борьба, и применяется любые меры государственного протекционизма», - поясняет Александр Иноземцев.

В цеху, где собирают ПС-90А и ПД-14, занято 362 сотрудника, включая 75 – на участке ПД-14, в том числе 25 квалифицированных сборщиков. Мощность цеха – семь двигателей в месяц, цикл сборки от 14 до 22 дней, в зависимости от количества дополнительных датчиков и прочего, что актуально для моторов, идущих на испытания. Мощность участка ПД-14 – 12 двигателей в год, которая «по факту» составляет 24, поскольку первые экземпляры проходят «двойной цикл сборки». Трудоемкость сборки серийного ПД-14 будет значительно ниже ПС-90. Так, количество трубопроводов сокращено наполовину - до 250. Кроме того, нагрузка на цех сокращена путем поставки готовых модулей с предприятий-смежников: коробки приводов по кооперации – с ММПП «Салют», компрессора низкого давления (КНД) - с НПО «Сатурн», компрессоры высокого давления (КВД) и турбины низкого давления (ТНД) - с Уфимского МПО. По сравнению с ПС-90, степень локализации производства на ОДК-ПМ сокращена с 70-80 до 40-45%. Общее количество внешних поставщиков - 120.


ПД-14 в цеху сборки

В середине августа завершилась комплектация и началась финишная сборка моторов ПД-14  с номерами 17 и 18. Они предназначаются для второго летного МС-21 в варианте с ПД-14. Передача их «Иркуту» запланирована на 1 квартал 2020года. Следующий за ними мотор №19 станет первым, предназначенным для серийного самолета, который поступит в коммерческую эксплуатацию. Заметим, что пока мощность сборочного цеха существенно превышает общезаводскую, которая составляет четыре ПД-14 в год. Согласно действующему плану, через пять лет она возрастет до пятидесяти.

По состоянию на середину августа в цехе находился мотор номер 14. Он проходил дооснащение с монтажом дополнительных блоков под новые испытания. Этот экземпляр предназначен для навески на левое полукрыло. Его «дублер» - с номером 15, на нем значительно меньше дополнительных датчиков. В качестве резервного на первый МС-21/ПД-14 идет мотор с номером 16. Возможно, мотор №14 будет подвергнут дополнительным испытаниям по новым требованиям ИКАО – на стойкость к попаданию потока твердых нелетучих частиц (вулканическая активность).

Всего для программы испытаний было собрано 13 моторов, причем первая пара – на «Авиадвигателе», все последующие – на ОДК-ПМ. Это позволило сократить время подготовки к серийному выпуску. Документация передавалась в цифровом виде. ПД-14 стал первым пермским двигателем, полностью выполненном по безбумажной технологии «в цифре», включая документооборот. Для этого 2600 рабочих мест на «Авиадвигателе» оборудовано компьютерами, а на ОДК-ПМ ежедневный контакт с разработчиком по цифровым каналам осуществляют порядка 400 технологов.

Сертификационная программа включала 150 часовой цикл непрерывных горячих испытаний. Общая наработка на наземных стендах – более 2600 часов. Основная их часть – на моторе №12, включая испытания на 1500 циклов «взлет-посадка», завершенные в прошлом месяце. Они были разбиты на два этапа, 500 и 1000 циклов. Подтверждена возможность безопасной наработки 1500 циклов перед проведением тяжелой формы техобслуживания. Следующие цели – две и, затем, пять тысяч циклов. Как правило, за цикл принимается запуск и работа двигателя в течение десяти минут, включая две – на взлетном режиме.


ПД-14 на испытательной станции

Летные испытания проводятся на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ, на одном из четырех пилонов которого вместо штатного Д-30КП установлен ПД-14. Последовательно были задействованы два мотора с номерами 7 и 11. К настоящему времени под крылом самолета они наработали 270 часов, включая 200 в воздухе. Сейчас Ил-76ЛЛ готовят к третьему циклу испытаний.

Для получения разрешения на начало летных испытаний МС-21 достаточно подтвержденного ресурса в 500 циклов. К моменту поставки товарного самолета авиакомпании, что ожидается во второй половине 2022 года, цифра должны быть увеличена до 7500. Пока что «Иркут» заказал на ОДК-ПМ только пять моторов – по два на каждый из двух прототипов и один резервный. Сертификация МС-21/ПД-14 планируется к середине 2022 года. Согласно расчетам пермяков, они выигрывают у PW1500 по стоимости летного часа 3-5%. Расходы топлива – чуть выше, но у ПД-14 меньшее число лопаточных ступеней, а, значит, его легче и быстрее обслуживать на земле.

Параллельно идет системная работа по созданию инфраструктуры, включая центры поддержки заказчиков и ремонтные станции. Со следующего лета по линии Минпромторга на нее выделяется бюджетное финансирование до 2030 года общим объемом 36 миллиардов рублей с коррекцией по реальному числу самолетов у эксплуатирующих организаций. Кроме прочего, оно пойдет на создание пула подменных двигателей, складов запасных частей. Один из центров поддержки разместится в московском авиаузле. Словом, у новейшего российского авиалайнера будет не просто конкурентоспособная отечественная силовая установка, но и мощная наземная база обеспечения его бесперебойной эксплуатации.

Сравнительные данные актуальных турбореактивных двигателей для гражданской авиации

Тип двигателя

CFM-56-7

CFM-56-5

LEAP-1B

LEAP-1A

PW1400G

SaM.146

ПС-90А1

ПС-90А2

ПД-14

Разработчик и производитель

CFM International (США и Франция)

CFM International (США и Франция)

CFM International (США и Франция)

CFM International (США и Франция)

Pratt&Whitney (США)

PowerJet (Франция и Россия)

«Авиадвигатель»

"ОДК-Пермские моторы"

«Авиадвигатель»

"ОДК-Пермские моторы"

«Авиадвигатель»

"ОДК-Пермские моторы"

Тяга на взлетном режиме, тонн

12,38

12,25

12,66

14,92

14

7,9

17,4

16

14

Диаметр вентилятора, м

1,613

1,735

1,763

1,98

2,057

1,224

1,9

1,9

1,9

Степень двухконтурности

5,1

5,7

8.5

11

12

4,4

4,5

4,5

8,5

Степень повышения давления

32,7

32,6

43

45

45

28

38

39,6

41

Температура на входе в турбину, град. Кельвина

1830

1820

1610

1640

1718 (до 1800)

1760 (до 1800)

Удельный расход топлива, кг/кгс*ч

0,62

0,6

0,53

0,51

0,51

0,629

0,604

0,6

0,525

Сухая масса, кг

2370

2380

2858

1708

3100

2950

2870

Поставочная масса, кг

3400

4030

4080

4305

4220

3970

Количество ступеней компрессора

13

14

14

14

12

10

16

16

12

Количество ступеней турбины

5

5

7

9

5

4

6

6

8

Суммарное число ступеней лопаточных машин

18

19

21

23

17

14

22

22

20

Начало коммерческой эксплуатации, год

2007

2007

2017

2016

2016 (GTF на A320neo и A220)

2010

Сертификация 2007, эксплуатация в АК «Полет» с 2011

Сертификация 2009, серийно не выпускался

Сертификация 2018, начало эксплуатации по плану 2022

Применение

Boeing 737NG

Airbus A320

Boeing 737MAX

Airbus A320neo

МС-21-300

SSJ100

Ил-96-400Т

Разработан для Ту-204СМ

МС-21-300


Владимир Карнозов


комментарии (0):










Материалы рубрики

Владимир Карнозов
«Авиадвигатель» как основа энергетической безопасности России
Корпорация Иркут
Премьера МС-21: цифры, факты, комментарии
Юлия Кузьмина
МАКС, до новых встреч!
Михаил Вахнеев
«Золотые крылья МАКС-2019»
Юлия Кузьмина
МАКС-2019 открывает двери
Владимир Карнозов
«Авиадвигатель» - смесь воздуха с электричеством и углеводородами
Сергей Коротков
О цифровой трансформации процесса создания авиационной техники
Владимир Карнозов
Авианосец «Ламантин» и другие



Владимир Карнозов
Авиация «АРМИИ-2019»
Владимир Карнозов
ММЗ Авангард: «Мы делаем ракеты для С-400!» – Часть 2
Владимир Карнозов
ММЗ Авангард: «Мы делаем ракеты для С-400!»
Дмитрий Зайцев
Lufthansa Technik: мы всегда отвечаем по своим обязательствам
Владимир Карнозов
Неуправляемые авиационные ракеты – 80 лет на службе
Оргкомитет МАКС-2019
МАКС-2019: парад новинок и новаций
Николай Таликов
Ил-112 – долгая дорога в небо
Михаил Вахнеев
Ту-204 для Центра подготовки космонавтов
Aviation EXplorer
"Погоду на Сахалине и Курилах делает море!"
Роман Гусаров
О работе Главного центра ЕС ОрВД
Александр Рубцов
Электронный паспорт самолета SSJ100
Николай Логинов
ЦУП Ютэйр – работа в режиме одного окна
Михаил Вахнеев
Санитарная авиация получает новые вертолеты
Андрей Богинский
Реализовать наработки и довести их до рынка
ТАИС
О национальной системе бронирования
Сирена-Трэвел
Леонардо - комплексное решение для транспортной отрасли
Павел Дьяченко
О послепродажном обслуживании SSJ 100
Михаил Грейдин
Внедрение инновационных технологий в системе воздушных пунктов пропуска
Александр Рубцов
"Мы кратно увеличиваем мощность склада запчастей для Superjet 100"
Олег Бочаров
Что предлагает отечественная промышленность региональной авиации
Владимир Карнозов
Airshow China 2018: первым делом – истребители
Виктор Галенко
Первый в мире самовзлетный планер массой менее 115 кг начал серию испытательных полетов
Михаил Вахнеев
В Шереметьево заработал третий ТЗК
Елена Ткаченко
Хранители литья «крылатых сплавов»
ОАК
Статус программы CR929
Станислав Голубев
Знакомьтесь - Ми-38VeryVIP
Андрей Жарков
Самолет Ту-154М «Ижма» установлен в музее аэропорта «Толмачёво»
Роман Гусаров
Аэрофлот получил пятидесятый Superjet 100
Р.Гусаров,Ю.Кузьмина
Новый авиатренажер Dream Aero в ТРЦ «Vegas»
Aviation Explorer
RUBAE 2018
Юлия Кузьмина
Затянувшееся ожидание Mitsubishi Regional Jet
Михаил Вахнеев
«В гостях у Utair» - 2018

 

 

 

 

Реклама от YouDo
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer