ПД-14

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
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
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-8, ПД-10, ПД-14А, ПД-14, ПД-14М, ПД-18Р
Ресурс проектный - 20 000 часов (40 000 полётных циклов)[1]
Компрессор Компрессор осевой, Вентилятор - 1 широкохордная ступень + 3 подпорных ступени, КВД - 8 ступеней
Турбина Турбина осевая, ТВД - 2 ступени, ТНД - 6 ступеней
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

ПД-14 — российский турбовентиляторный двигатель 5-го поколения с тягой на взлёте от 12,5 до 14 тонн[2][3][4], головной двигатель семейства гражданских двигателей «ПД» (в рамках единой программы «ПД» ведётся развитие серии в виде двигателей ПД-8 и ПД-35.[5], а также газотурбинных установок и двигателя для вертолёта).

Разработан пермской компанией «Авиадвигатель» и является первым турбовентиляторным двигателем, созданным в современной России[6]. ПД-14 расшифровывается как Перспективный Двигатель с тягой 14 тонн[7].

Семейство двигателей ПД предназначено для установки на российские самолёты серии класса

.

Разработка

Внешние видеофайлы
Двигатель ПД-14
ПД-14: Лётные испытания двигателя.
Внешние видеофайлы
Двигатель ПД-14
ПД-14: Лётные испытания двигателя.
Внешние изображения
Двигатель ПД-14
Двигатель, установленный для экспозиции на выставке МФД-2018

В 2006 году подписано соглашение о создании ПД-14[8].

В 2008 году началось финансирование и разработка двигателя[6]. За базу был взят двигатель ПС-12 (1999)[9]. Головной разработчик двигателя АО «ОДК-Авиадвигатель», головной изготовитель — «ОДК-Пермские моторы». Научное сопровождение проекта: ФГУП «ЦИАМ», ФГУП «ЦАГИ». Разработчик материалов: ФГУП «ВИАМ»[10].

В апреле 2012 года началась сборка двигателя-демонстратора, 16 апреля 2012 года в работе и доводке находились также четыре газовые турбины и несколько установок модуля модели вентилятора, полноразмерный компрессор, камера сгорания, две турбины, одна из которых прошла испытания в ЦИАМ.
Первый запуск на наземном испытательном стенде первого образца двигателя-демонстратора ПД-14 состоялся 9 июня 2012 года[6][11].

30 октября 2015 года начались первые лётные испытания в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ[6][12].

В октябре 2018 года Росавиация выдала двигателю «сертификат типа», подтверждающий готовность изделия к серийному производству и эксплуатации[6][13].

21 апреля 2019 года первые два двигателя ПД-14 для лайнеров МС-21 были переданы авиастроительной корпорации «

Иркут»[14]. Всего изготовлено 16 двигателей. Ещё два из них будут испытаны в течение года с последующей передачей авиакорпорации[15]
.

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[16][17].

В феврале 2021 года было получено разрешение на серийное производство двигателя[18]. Первое коммерческое использование планировалось начать на самолёте МС-21-310 в 2022 году[19]. В итоге, серийные поставки авиадвигателей должны начаться в 2024 году, как и выпуск серийных самолётов на их основе (в марте 2024 года второй лётный образец МС-21, ранее проходивший испытания с импортной силовой установкой, был ремоторизирован на ПД-14 и совершил свой первый полет с аэродрома Иркутского авиазавода[20]); также сообщается (со ссылкой на главу «Ростеха» С. Чемезова) что это переносится «на год-два» — на 2025—2026 гг.[21]

Стоимость проекта

В 2010 году стоимость разработки оценивалась в 70 млрд рублей, из которых 35 млрд было выделено из бюджета[22].

Сертификация

К апрелю 2012 года подписано соглашение с Авиационным регистром

EASA, с последующим признанием этого Сертификата агентством EASA. АР МАК имеет соответствующее соглашение об этом с EASA[7]. Ожидается, что полная сертификация EASA будет завершена в 2021 году.[23]

Сертификация производства началась с сертификации материалов, в апреле 2012 года с

.

18 октября 2018 года

Европейском агентстве по безопасности полётов, 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[16]. В 2019 году началась подготовка к сертификации по правилам ETOPS
, при этом сама сертификация займёт несколько лет.

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[25]. Данный сертификат открывает программу серийного производства ПД-14 и оснащения ими самолётов типа МС-21.

В перспективе планируется сертификация FAA (США).

Конструкция

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

Двигатель состоит из восьми ступеней компрессора и двух ступеней турбины (5+ поколение). 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).

полной ответственностью
. Двигатель оснащается устройством реверса тяги решётчатого типа с электромеханическим приводом. Гондола двигателя на 65 % состоит из композитных материалов.

Доля импортных комплектующих составляет около 5 %, по данным официального блога ОАК[27].

Преимущества

Конкурентные преимущества по показателям экономической эффективности эксплуатации обеспечиваются следующими основными параметрическими и конструктивными особенностями по сравнению с аналогами-конкурентами[источник не указан 1191 день]:

  • Меньшие температуры на выходе из камеры сгорания являются важнейшим фактором уменьшения стоимости, снижения рисков в достижении заявленных показателей долговечности и надёжности двигателей самолётов с коротким полётным циклом.
  • Меньший диаметр вентилятора ПД-14 позволяет иметь объективное снижение массы двигателя и лобового сопротивления мотогондолы.
  • Оптимальные размеры внутреннего контура (газогенератора) облегчают решение проблемы относительно больших отборов воздуха из компрессора на различные нужды и снижают установочные потери тяги.
  • Достаточно высокая расчётная степень сжатия вентилятора (вследствие применения несколько меньшей степени двухконтурности) исключает необходимость применения регулируемого сопла наружного контура с неизбежным увеличением массы и сопротивления двигательной установки и снижает установочные потери тяги.
  • Проверенная в эксплуатации классическая безредукторная схема двигателя ПД-14 позволяет достичь требуемых показателей массы, ресурса, надёжности и стоимости обслуживания.
  • LEAP-1 и PW1000-й серии примерно 3 %, но ПД-14 имеет меньший диаметр двигателя, что приводит к уменьшению его сопротивления набегающему потоку воздуха на крейсерском режиме полёта самолёта, что в итоге уменьшит разницу. Но точные результаты будут известны, когда самолёт выйдет в постоянную эксплуатацию. Хотя, наши производители уже как несколько лет могли бы объявить сравнительные характеристики расхода топлива, так как PW1400g и ПД-14 давно установлены на однотипный самолёт МС-21 и, наверняка, производители имеют сравнительные характеристики расхода топлива этих авиадвигателей[источник не указан 445 дней
    ]).
  • ИКАО
    .
  • Снижение уровня эмиссии оксидов азота NOx относительно норм ИКАО 2008 года > 30 %.[28]
  • Эксплуатационные расходы на 14—17 %, а стоимость жизненного цикла на 15—20 % меньше, чем у конкурентов[29].

Оптимальное сочетание умеренно высоких параметров цикла и проверенной схемы двигателя с прямым приводом вентилятора позволяет обеспечить снижение цены двигателя, затрат на обслуживание и ремонт, массы и лобового сопротивления двигательной установки и обеспечить преимущество двигателя ПД-14 по показателям экономической эффективности эксплуатации и стоимости жизненного цикла[источник не указан 1191 день][28].

Производство

Производство двигателей ПД-14 стартовало в январе 2020 года, в этом месяце первые пробные двигатели были поставлены на Иркутский авиазавод. На этот же год было запланировано завершение сертификации, а запуск серийного производства — на 2021-й год[30][31].

В 2023 году Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК, входит в «Ростех») сообщила, что планирует начать серийное производство двигателей в текущем году, а в 2030 году доведёт их выпуск до 160 штук[32].

Всего на конец октября 2023 года было изготовлено 8 двигателей ПД-14, а начало серийного производства было перенесено на 2024 год[33].

До ноября 2024 года Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) передала заказчикам только два мотора ПД-14, хотя в октябре 2023-го генеральный конструктор «ОДК-Авиадвигатели» Александр Иноземцев докладывал Владимиру Путину о намерении выпустить в этом году 12 силовых установок ПД-14, а в 2025-м — 24. Планы на 2025 год сократились до семи единиц[34].

Кооперация

Комплектаторы 2-го уровня:

  • Компрессор низкого давления и разделительный корпус: НПО .
  • Газогенератор: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО, НПЦГ «Салют».
  • Камера сгорания: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО. Альтернативную камеру разрабатывало
    КБ «Прогресс» головной разработчик авиадвигателя отказался.[35]
  • Сопло внутреннее и центральное тело: ОДК-Авиадвигатель, НПП Мотор (подразделение УМПО).
  • 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.

Комплектаторы 3-го уровня:
Поставщики датчиков, агрегатов, штепсельных разъёмов, подшипников, различных электронных компонентов и пр. В первую очередь это западные комплектаторы, которые поставляют комплектующие и сертифицированы по программе двигателя ПС-90А2. Причина использования в качестве комплектаторов 3-го уровня в основном западных поставщиков — низкая конкурентоспособность отечественных комплектаторов[36]. С другой стороны, головной разработчик ПД-14 стремится к созданию СП отечественных производителей с западными поставщиками.

  • Авиадвигатель ПД-14 с шевронами на аэрокосмической выставке ILA Berlin Air Show 2012.
    Авиадвигатель ПД-14 с
    ILA Berlin Air Show 2012
    .
  • Авиадвигатель на международной аэрокосмической выставке МАКС 2013 в Жуковском.
    Авиадвигатель на международной аэрокосмической выставке
    МАКС 2013 в Жуковском
    .
  • Один из испытательных полётов на Ил-76ЛЛ на аэродроме «Раменское», 28 декабря 2015 года.
    Один из испытательных полётов на
    Раменское
    », 28 декабря 2015 года.

Технические характеристики двигателей семейства ПД

По заявлению разработчика двигатель обладает следующими характеристиками:

  • Наработка на неустранимое в полёте выключение двигателя > 200 000 ч.
  • Надёжность вылета ВС, связанная с готовностью двигателя > 99,96 %.
  • Удельный расход топлива на 10—15 % меньше по сравнению с современными двигателями аналогичного класса тяги и назначения, у ПД-18Р этот показатель будет улучшен на 3—5 %[уточнить].
  • ИКАО
    .
  • Снижение уровня эмиссии оксидов азота NOx относительно норм ИКАО 2008 года > 30 %.[28]
  • Соответствует современным требованиям по сертификации АП-33, FAR-33, CS-E, ETOPS.
  • Ресурс до первого ремонта блока насосов — 20 000 ч., до первого ремонта всех блоков САУ-14 — 40 000 ч.[8]

Для самолётов

Семейство перспективных ТРДД для ближне- и среднемагистральных самолетов (БСМС) состоит из двигателей[7]:

Модель ПД-8 ПД-10 ПД-14 ПД-14А ПД-14М ПД-18Р ПД-35
Тип двигателя Турбовентиляторный Турбовентиляторный

(редукторный привод вентилятора)

Турбовентиляторный
Диаметр вентилятора, мм 1228 1677 1900 1900 1900 н/д 3100
Сухая масса двигателя, кг 2300 2350 2870 2870 2970 н/д ~8000
Тяга на взлётном режиме (H=0, M=0), тс 7,90 10,90 14,00 12,54 15,60 18,70 33,00-40,00
Взлётная тяга кН 78 108 137 123 153 178 350
Температура газа перед турбиной
в °С
н/д н/д 1725 н/д н/д н/д ≈1825[37]
Удельный расход топлива
в крейсерском режиме кг/кгс в час
0,61 ~0,55 0,526[38] 0,526[3] 0,535[5] ~0,51 н/д
Схема двигателя 1+3+7-1+3 1+1+8−2+5 1+3+8−2+6 1+3+8−2+6 1+4+8−2+6 н/д н/д
Степень двухконтурности 4,4 ~7,5 8,5 8,6 7,2 н/д ≈10,6[37]
Степень повышения давления в компрессоре 28 н/д 41 38 46 н/д ≈50[37]
Применение Ан-148
SSJ-New
SSJ-75
Ту-334
Бе-200
SSJ-130NG[39] Ту-204
МС-21-310
МС-21-210 Ту-204
МС-21-400
Ил-76МД-90А
Ил-78М-90А
Ил-276
CR929
Примечание Ранее в прессе фигурировал как ПД-7[40]. Вариант с уменьшенной тягой, менее габаритный. Базовый ТРДД. Степень унификации до 80 % новых деталей (сделанных специально для этого двигателя). Дросселированный вариант ТРДД ПД-14. Форсированный вариант ТРДД. По сравнению с ПД-14 изменены — 4 подпорные ступени, усилены диски КВД и ТВД, перепрофилированы лопатки ТНД Максимально возможная тяга двигателей семейства ПД-14 — 20 тонн. Для достижения большей тяги нужно серьёзное изменение конструкции и модификации двигателя (в том числе нужен газогенератор большей размерности). Предполагает повышение температуры перед турбиной минимум на 50 градусов. Расширение семейства ПД-14 с более габаритным газогенератором, проект ПД-35.

ПД-8

ПД-8 — предполагается применение для замены импортных на Sukhoi Superjet 100 (Sukhoi Superjet New).

ПД-35

ПД-35 — перспективный тяжёлый турбовентиляторный двигатель большой тяги от 33 до 40 тонн[41]

Для вертолётов

Ведутся разработки двигателя ПД-12В для установки на вертолёты[42]. ПД-12В — турбовальный двигатель для замены советского Д-136, устанавливаемого на тяжёлый транспортный вертолёт Ми-26[42] .Предполагаемый удельный расход топлива равен 0,179 кг/л. с.хч[43], а мощность порядка 10 тыс. л. с.

Для газотурбинных установок

Также создан промышленный двигатель ПД-14ГП-1/ГП-2 — для

газотурбинных установок (ГТУ) и агрегатов для транспортировки газа[44]
. Так же, предположительно будет создана ГТУ-8 с мощностью 6,5-8,5 МВт и КПД 34-36 % , а так же ГТУ-16 с мощность 12,4-16,5 МВт и КПД 38-40 %.

Сопоставимые (для двигателя ПД-14) двигатели тягой около 14тс

См. также

Ссылки

Примечания

  1. Семейство перспективных двигателей ПД-14. Дата обращения: 21 февраля 2015. Архивировано 31 января 2021 года.
  2. Семейство двигателей ПД тягой 9—18 тонн. www.pmz.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  3. 1 2 5 поколение пд14. Дата обращения: 1 июля 2023. Архивировано 1 июля 2023 года.
  4. тяга 14 тонн. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  5. 1 2 Двигатель ПД-35: большая тяга к небу. rostec.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  6. 1 2 3 4 5 ПД-14: пять фактов о новом российском двигателе. rostec.ru. Дата обращения: 17 августа 2021. Архивировано 17 августа 2021 года.
  7. 1 2 3 4 5 Дмитрий Козлов. ПД-14 создаётся практически всеми авиадвигателестроителями России. АвиаПорт.ru (16 апреля 2012). Архивировано 30 июля 2012 года.
  8. 1 2 Пик российского авиастроения: почему самолёт МС-21 с отечественным двигателем ПД-14 так важен. Трешбокс.ру. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  9. Двигатель нового поколения объединяет! Дата обращения: 11 июля 2013. Архивировано 26 мая 2011 года.
  10. Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей. www.avid.ru. Дата обращения: 27 апреля 2019. Архивировано 31 января 2021 года.
  11. В Перми состоялся первый запуск двигателя-демонстратора технологий. Дата обращения: 15 июня 2012. Архивировано 3 сентября 2014 года.
  12. ПД-14 — двигатель прогресса. Дата обращения: 6 февраля 2016. Архивировано из оригинала 9 июня 2017 года.
  13. Авиация России: итоги 2018, планы на 2019. Дата обращения: 1 февраля 2019. Архивировано 1 апреля 2019 года.
  14. ПД-14 для первого серийного МС-21 переданы на ИАЗ Архивная копия от 21 апреля 2019 на Wayback Machine // aviation21.ru, 21.04.2019
  15. "Иркут" получил первые российские двигатели для лайнеров МС-21. РИА Новости (21 апреля 2019). Дата обращения: 27 апреля 2019. Архивировано 28 апреля 2019 года.
  16. 1 2 Самолет МС-21-310 с российскими двигателями ПД-14 совершил первый полет. rostec.ru. Дата обращения: 15 декабря 2020. Архивировано 15 декабря 2020 года.
  17. Первый пошел: о полете лайнера МС-21-310 с двигателями ПД-14. rostec.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  18. Ростех получил разрешение на серийное производство двигателей ПД-14. rostec.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  19. Авиакомпании получат первые МС-21 в 2022 году. ТАСС. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  20. Второй авиалайнер МС-21 совершил полет с российскими двигателями ПД-14 Архивная копия от 20 марта 2024 на Wayback Machine // 14 марта 2024
  21. Серийные поставки импортозамещенных версий самолетов «Суперджет» и МС-21 перенесли «на год-два» — на 2025—2026 годы Архивная копия от 20 марта 2024 на Wayback Machine // Красная линия, 16 марта 2024
  22. Объём финансирования программы ПД-14 составит 70 млрд руб. Архивная копия от 12 июля 2015 на Wayback Machine // aviaport.ru
  23. "Пермские моторы" прошли очередной этап сертификации производства двигателей ПД-14. www.aex.ru. Дата обращения: 17 августа 2021. Архивировано 17 августа 2021 года.
  24. Росавиация сертифицировала двигатель ПД-14 для самолёта МС-21. Дата обращения: 18 октября 2018. Архивировано 18 октября 2018 года.
  25. ИКАО подтвердила соответствие ПД-14 международным стандартам по эмиссии нелетучих частиц. Дата обращения: 15 февраля 2021. Архивировано 16 февраля 2021 года.
  26. «ПД-14 — будущее отечественного авиадвигателестроения» // Взлёт № 12, спецвыпуск, декабрь 2014.
  27. [1] // uacrussia.livejournal.com / Архивная копия от 21 июня 2019 на Wayback Machine
  28. 1 2 3 Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей. www.avid.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  29. Пассажирский МС-21 с российскими двигателями совершил первый полет. vesti.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  30. В России началось серийное производство двигателей ПД-14 для МС-21. РИА Новости (30 марта 2020). Дата обращения: 31 марта 2020. Архивировано 30 марта 2020 года.
  31. zavodfoto, zavodfoto. В России началось серийное производство двигателей для самолёта МС-21. ZAVODFOTO.RU - ПРОМБЛОГЕР № 1 В РОССИИ/ Я люблю рассказывать про ваш бизнес! (30 марта 2020). Дата обращения: 31 марта 2020. Архивировано 25 октября 2020 года.
  32. ОДК сообщила о начале серийного производства двигателей ПД-14 для самолетов МС-21. Ведомости (7 апреля 2023). Дата обращения: 9 августа 2024.
  33. Пономарев, Юрий. Производственный план пермского предприятия – 12 двигателей ПД-14 в 2024 году (17 апреля 2024). Дата обращения: 9 августа 2024.
  34. Гаврилов, Владимир. «Сухой» счет: план выпуска двигателей для SSJ-100 и МС-21 сократили в 1,5 раза. Известия (5 декабря 2024). Дата обращения: 24 декабря 2024.
  35. Двигатель ПД-14 для МС-21 остался без украинских камер сгорания. Авиатранспортное обозрение. 2 июля 2015. Архивировано 15 апреля 2018. Дата обращения: 14 апреля 2018.
  36. «Авиадвигатель» подвел итоги года // АвиаПорт. www.aviaport.ru. Дата обращения: 27 апреля 2019. Архивировано 13 февраля 2018 года.
  37. 1 2 3 Технологии, которые будут применены в перспективном двигателе ПД-35, позволят отнести его к поколению 5+. naukatehnika.com. Дата обращения: 24 января 2023. Архивировано 26 января 2022 года.
  38. ПД-14. perm-motors.ru. Дата обращения: 24 января 2023. Архивировано 1 февраля 2023 года.
  39. Предварительное наименование нового лайнера — МС-21-75, он разрабатывается в рамках семейства SuperJet. Ранее рассматриваемые модификации на 115 мест и вариант SuperJet NG на 130 мест разрабатываться не будут. Дата обращения: 30 марта 2018. Архивировано 26 февраля 2021 года.
  40. ОДК вложит в разработку импортозамещенного двигателя для SSJ 100 и Бе-200 почти 33 млрд рублей // AEX.RU. www.aex.ru. Дата обращения: 31 декабря 2019. Архивировано 31 декабря 2019 года.
  41. В ПД-35 будут применяться технологии прямого лазерного выращивания деталей Архивная копия от 8 июня 2019 на Wayback Machine // aviation21.ru
  42. 1 2 Прототип двигателя для нового российского бомбардировщика сделают за 32 млрд рублей. Дата обращения: 6 декабря 2014. Архивировано 9 декабря 2014 года.
  43. Картинка развития двигателя. Дата обращения: 25 июня 2023. Архивировано 25 июня 2023 года.
  44. Ahilles86. Отечественному авиадвигателю для МС-21 нашли «наземное» применение. Репортёр. Дата обращения: 17 августа 2021. Архивировано 17 августа 2021 года.