Владимир ЩЕРБАКОВ, Андрей ФОМИН
Одной из приоритетных составляющих экспозиции Объединенной авиастроительной корпорации на недавнем авиасалоне МАКС-2011 стал перспективный российский ближне-среднемагистральный авиалайнер МС-21, который, наряду с региональным самолетом «Сухой Суперджет 100», определен главной «ударной силой» российского авиапрома в области коммерческой авиации на обозримую перспективу. Рядом со впервые показанным в России полноразмерным макетом отсека фюзеляжа МС-21 с кабиной экипажа и пассажирским салоном, в павильоне ОАК демонстрировался и полноразмерный макет двигателя PW1400G американской компании «Пратт-Уитни», выбранного корпорацией «Иркут» по итогам тендера в качестве основного варианта силовой установки нового лайнера. В экспозиции Объединенной двигателестроительной корпорации в павильоне ОПК «Оборонпром» также впервые можно было увидеть макет перспективного российского двигателя ПД-14 (в масштабе 1 к 4), создаваемого в качестве альтернативной силовой установки для МС-21 и других будущих пассажирских и транспортных самолетов.
PW1400G принадлежит к новому семейству редукторных двухконтурных турбореактивных двигателей PW1000G, различные модели которого уже выбраны для установки на ремоторизованные среднемагистральные самолеты A320neo концерна «Эрбас», а также региональные лайнеры CSeries компании «Бомбардье» и MRJ фирмы «Мицубиси». Соперниками «Пратт- Уитни» в тендере на силовую установку для МС-21 были франкоамериканская компания CFM с разрабатываемым ей двигателем LEAP-X и британская «Роллс-Ройс» с проектом RB285. В то время как последняя, по сути, уже выбыла из борьбы за заказы на двигатели для новых узкофюзеляжных авиалайнеров, CFM недавно успела заключить ряд крупных контрактов и соглашений на поставку трех основных вариантов LEAP-X для ремоторизованных моделей «Эрбаса» и «Боинга» A320neo и 737МАХ, а также для нового китайского среднемагистрального самолета С919. Каким же будет новое поколение двигателей для узкофюзеляжных лайнеров и когда можно ожидать их выхода на рынок?
Испытания прототипа двигателя PW1500G для самолетов CS100/300 компании «Бомбардье» на летающей лаборатории «Боинг» 747SP. На заставке — испытания PW1524G на открытом стенде компании «Пратт-Уитни» в Вест-Палм-Бич во Флориде
PW1000G: редукторный ТРДД от «Пратт-Уитни»
PW1400G — это предназначенная специально для МС-21 модификация новейшего в продуктовой линейке компании «Пратт- Уитни» семейства двигателей PW1000G, предназначенных для авиалайнеров вместимостью от 70 до 250 пассажиров и способных развивать тягу в диапазоне 6-16 тонн. Отличительной особенностью двигателей серии PW1000G является принципиально новая конструктивная схема с приводом вентилятора через редуктор. Это позволяет сделать двигатель короче, применив при этом вентилятор большего диаметра и с меньшей скоростью вращения, сократить количество ступеней компрессора и турбины, обеспечить более высокую степень двухконтурности и повысить топливную эффективность.
Разработка PW1000G (первоначально GTF — от Geared Turbofan, «редукторный ТРДД») была начата в середине 2004 г. Главной задачей было снижение на 20 % операционных расходов на двигатель, повышение его эффективности и уменьшение расхода топлива на 15 % (последнее уже подтверждено в ходе испытаний). Кроме того, новый двигатель, по заверениям разработчика, обеспечивает возможность снижения стоимости его техобслуживания, в т. ч. за счет того, что новая конструкция отличается меньшим количеством деталей и большим ресурсом. Специалистам «Пратт-Уитни» удалось также существенно снизить уровень шума (в т. ч. благодаря медленнее вращающемуся вентилятору) и уровень вредных выбросов.
В ходе предыдущего авиасалона МАКС-2009 вице-президент подразделения «Пратт-Уитни» по семейству двигателей нового поколения для коммерческой авиации Роберт Дж. Сайя в интервью корреспонденту «Взлёта» подчеркивал, что уровень шума нового двигателя оказался на 20 дБ меньше, чем требуется четвертой главой ИКАО, и «фактически шум авиалайнера, оснащенного новыми двигателями, будет слышен только на территории аэропорта».
«Программа демонстрационных испытаний двигателя PW1000G показала, что самолет «не ощущает» присутствие системы привода вентилятора через редуктор, — сообщил тогда господин Сайя. — В целом, функционирование двигателя с этой системой аналогично работе сегодняшних традиционных двигателей с той только разницей, что он расходует меньше топлива и создает гораздо меньше шума».
К настоящему времени на двигателях семейства PW1000G уже остановили свой выбор не только российские, но также японские и канадские самолетостроители (MRJ фирмы «Мицубиси» с PW1200G и CSeries компании «Бомбардье» с PW1500G), а также европейский консорциум «Эрбас», включивший PW1100G в список двигателей, предлагаемых потенциальным заказчикам к установке на авиалайнеры семейства A320neo, на которые в последние месяцы возник буквально взрывной спрос.
Стоит пояснить принятую в «Пратт- Уитни» систему обозначений двигателей семейства PW1000G. Первая цифра («1») означает «1000-ю» серию — новое поколение двигателей компании. Вторая определяет заказчика модификации («1» — компания «Эрбас», «2» — «Мицубиси», «4» — корпорация «Иркут», «5» — канадская «Бомбардье»). Последние две цифры — округленная тяга двигателя в тысячах фунтов (например, «24» означает тягу в 24 000 фунтов, т. е. порядка 11 000 кгс). Ну и заключительная буква «G» подчеркивает «фирменную» особенность этого семейства — наличие редуктора в системе привода вентилятора (от geared).
| Основные модели семейства двигателей PW1000G | ||||
| Модель | PW1500G | PW1200G | PW1100G | PW1400G |
| Начало эксплуатации | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 |
| Семейство самолетов | CSeries | MRJ | A320neo | МС-21 |
| («Бомбардье») | («Мицубиси») | («Эрбас») | («Иркут») | |
| Количество пассажиров | 100-145 | 79-96 | 124-220 | 150-210 |
| CS100 | MRJ70 | A319neo | МС-21-200 | |
| CS300 | MRJ90 | |||
| Варианты самолета | A320neo | МС-21-300 | ||
| A321neo | МС-21-400 | |||
| Модификации двигателя (тяга, кгс) | PW1521G (9500) PW1524G (10 600) | PW1215G (6800) PW1217G (7700) | PW1124G (10 900) PW1127G (12 300) PW1133G (15 000) | PW1428G (12 700) PW1431G (14 000) PW1433G (15 000) |
| Схема | 1+Р+3+8–2+3 | 1+Р+2+8–2+3 | 1+Р+3+8–2+3 | 1+Р+3+8–2+3 |
| Степень двухконтурности | 12 | 9 | 12 | 12 |
| Диаметр вентилятора, мм | 1850 | 1420 | 2050 | 2050 |
Испытания демонстратора PW1000G были начаты в ноябре 2007 г, первый его полет на крыле летающей лаборатории состоялся 14 октября 2008 г. А 20 июня этого года компания «Пратт-Уитни» успешно прошла очередной рубеж программы — в этот день с аэродрома нового, открытого 6 мая 2011 г. предприятия «Пратт-Уитни Канада» в Мирабеле, провинция Квебек, первый полет на крыле летающей лаборатории «Боинг» 747SP выполнил двигатель PW1500G, разработанный для семейства региональных авиалайнеров CSeries канадской компании «Бомбардье» (для «малой» и «большой» модификаций авиалайнера, CS100 и CS300, в Мирабеле будут собираться два варианта двигателя — PW1521G и PW1524G максимальной тягой около 9500 кгс и 10 600 кгс соответственно). Таким образом, разработчик, после завершения отработки демонстратора, уже перешел к программе летных испытаний первого серийного варианта семейства PW1000G.
«Двигатель показал себя в первом полете даже лучше, чем мы предполагали, основываясь на результатах стендовых испытаний, — подчеркнул вице-президент «Пратт-Уитни» по семейству двигателей нового поколения для коммерческой авиации Роберт Дж. Сайя. — На сегодня мы уже наработали в ходе наземных испытаний двигателя около 400 часов и мы полностью удовлетворены первыми результатами летных испытаний, которые демонстрируют верность выбранных нами технических решений и преимущества редукторного двигателя в части обеспечения высокой топливной экономичности и низких уровней шума. На текущий момент на испытаниях находится уже четыре двигателя, еще пять — в процессе постройки».
15 сентября «Пратт-Уитни» сообщила об успешном завершении первого этапа летных испытаний PW1524G, в ходе которого было выполнено 25 полетов с общим налетом 115 часов.
Всего в рамках программы испытаний PW1500G, которая начата в сентябре 2010 г. и рассчитана на 18 месяцев, планируется задействовать восемь двигателей. Сертификация запланирована на 2012 г., а поступление в эксплуатацию — на конец 2013 г.
Примерно через полгода, в середине 2014-го, должны начаться полеты японских «регионалов» MRJ (стендовые испытания первых двигателей серии PW1200G начаты в мае этого года), а затем, в конце 2015-го — начале 2016-го, настанет очередь A320neo.
Программа разработки модели PW1100G для ремоторизованных версий А320 стартовала в декабре 2010 г.
Наконец, в 2016 г. в коммерческую эксплуатацию должен поступить МС-21 с PW1400G. Этап рабочего проектирования модификации двигателя для российского лайнера должен пройти в 2012 г., в 2013-м планируется начать его летные испытания, а в 2014-м — сертифицировать и отправить в первый полет на крыле МС-21.
Для каждой из разрабатываемых модификаций МС-21 предназначены свои варианты двигателя: для «базового» МС-21-300 — PW1431G тягой около 14 000 кгс, для «укороченного» МС-21-200 — PW1428G (12 700 кгс), для удлиненного МС-21-400 — PW1433G (взлетная тяга около 15 000 кгс). Последний, наряду с PW1133G, предназначенным для A321neo, на сегодня является наиболее мощной модификацией семейства PW1000G.
Что касается производства двигателей PW1400G для МС-21, то пока никакой «локализации», о которой неоднократно говорилось у нас, не предусматривается. Фактически, как подчеркнул на МАКС-2011 корреспонденту «Взлёта» вице-президент «Пратт-Уитни» по развитию международного бизнеса и партнерства Роберт Робинсон, существующими соглашениями не предусмотрено обязательной локализации сборки двигателей PW1400G в России. «Есть только пожелания, и мы работаем в этом направлении», — подчеркнул он. Пока в компании рассматривают возможность организации в России сборки и производства компонентов мотогондолы.
«Мы, безусловно, ищем партнера, но если мы идем в направлении PW1400G, а пермский завод — в направлении ПД-14, то партнерство выглядит не просто», — подчеркнул корреспонденту «Взлета» Роберт Робинсон, особо отметивший также тот факт, что PW1000G уже летает, тогда как ПД-14 пока еще находится в стадии создания. Со своей стороны, Андрей Реус, глава «Оборонпрома», в который структурно входит Объединенная двигателестроительная корпорация, сообщил на МАКС-2011, что в настоящее время прорабатывается вопрос о возможности организации совместных работ по испытанию и сборке PW1400G на мощностях НПО «Сатурн» в Рыбинске.
Полноразмерный макет двигателя PW1400G у макета фюзеляжа МС-21 на МАКС-2011
В июле 2008 г. об официальном старте программы двигателя нового поколения для узкофюзеляжных пассажирских самолетов в диапазоне тяги 8-16 тонн объявила и компания «CFM Интернешнл» — совместное предприятие французской «Снекмы» и американской «Дженерал Электрик», поставившее с момента образования в 1974 г на рынок уже более 22 тыс. двигателей семейства CFM56, применяемых на борту авиалайнеров А320 и «Боинг» 737, а также на самолетах А340 и ряде военных модификаций «Боингов» 707 (KC-135R, RC-135) и 737 (P-8, 737AEW amp;C, C-40). Новый двигатель получил название LEAP-X (английское Leap можно перевести как «рывок» или «скачок вперед») и стал логическим продолжением проводившихся с 2005 г. компанией исследований по дальнейшему развитию семейства CFM56 — программы LEAP56.
В отличие от PW1000G, новый проект CFM базируется на более традиционной безредукторной схеме, но должен воплотить в своей конструкции инновационный высокоэффективный малошумный вентилятор с уменьшенным до 18 числом лопаток, выполненный из композиционных материалов и новый газогенератор (eCore) с радикально улучшенными газодинамическими характеристиками компрессора и турбины и малоэмиссионной камерой сгорания TAPS2. Согласно заявлениям разработчиков, по сравнению с нынешним CFM56, новый двигатель будет обладать сниженным на 15–16 % удельным расходом топлива, меньшими выбросами углекисилого газа (на 15 %) и окислов азота (на 50 %) и сниженным на 15 дБ уровнем шума.
Стартовым заказчиком нового двигателя CFM в декабре 2009 г. стала китайская компания COMAC, выбравшая LEAP-X1C для своего первого среднемагистрального лайнера С919. Твердый контракт на разработку и поставку свыше 200 таких двигателей для «более 100» самолетов С919 был заключен сторонами 20 июня 2011 г.
Двигатель LEAP-X1A (наряду с PW1100G) выбран также «Эрбасом» для начатой прошлой осенью программы ремоторизации и модернизации семейства самолетов А320. В июне этого года заключен целый ряд контрактов на поставку более 900 двигателей LEAP-X^ на общую сумму свыше 11 млрд долл. для 455 самолетов А320шо.
30 августа 2011 г. о старте программы ремоторизации и модернизации своей модели 737 официально заявил, наконец, и «Боинг» (подробнее об этом — см. отдельную статью этого номера), причем двигатель LEAP-X1B выбран единственным типом силовой установки модернизированных лайнеров 737МАХ. «Боинг» сообщил о наличии предварительных заявок на 496 самолетов 737МАХ, что говорит о том, что CFM автоматически получает заказы еще на тысячу двигателей семейства LEAP-X.
В настоящее время CFM проводит масштабную программу стендовых испытаний и доводки основных узлов и агрегатов будущего LEAP-X в центрах «Снекмы» в Вилларош (Франция) и «Дженерал Электрик» в Огайо (США). В январе 2009 г. стартовали испытания нового 18-лопаточного композиционного вентилятора в составе опытной установки MASCOT на базе двигателя CFM56-5C. К настоящему времени его отработка, включая рассчитанные на 5000 циклов ресурсные испытания, уже практически завершена.
«Мы добились выдающихся результатов, полностью соответствующих нашим ожиданиям на основе предварительного моделирования, — заявил директор программы LEAP-X Франсуа Бастен. — Композиционные лопатки вентилятора показали себя очень хорошо, не продемонстрировав даже минимального дисбаланса. В выполненном также из композиционных материалов корпусе вентилятора мы не обнаружили ни одной усталостной трещины. Все это свидетельствует о том, что испытания вентилятора проходят весьма успешно и подтверждают, что он будет отвечать всем требованиям сертификации».
12 июня 2009 г. состоялся первый запуск нового газогенератора eCore1, включающего восьмиступенчатый компрессор высокого давления, малоэмиссионную камеру сгорания TAPS2 и одноступенчатую турбину высокого давления. Первый этап этих испытаний успешно завершился к ноябрю того же года после наработки 35 ч. А 24 мая этого года на высотном стенде в Огайо начаты рассчитанные на 150–200 ч испытания демонстратора газогенератора eCore2, который получат серийные двигатели LEAP-X (от eCore1 он отличается наличием двух дополнительных ступеней компрессора высокого давления и двухступенчатой турбины). «Мы в восторге от результатов, которых достигли на испытаниях демонстратора газогенератора, — заявил в августе директор программы Рональд Клаппорт. -
Он работает устойчиво, и мы уверены, что обеспечим все наши целевые показатели».
Первый полноразмерный двигатель LEAP-X^ должен быть собран и поступить на испытания в начале 2013 г. Его сертификация намечена на 2014 г. Первые серийные двигатели LEAP-X^ (для С919) и LEAP-X1^ (для A320neo) должны поступить в эксплуатацию в 2016 г., а LEAP-X1B (для 737МАХ) — годом позже, в 2017-м.
Полноразмерный макет двигателя LEAP-X компании CFM, впервые показанный на авиасалоне в Ле-Бурже в июне этого- года
Британская компания «Роллс-Ройс», в последние два десятилетия специализирующаяся на разработке и производстве мощных трехвальных ТРДД семейства «Трент» в диапазоне тяги 24–42 тонн для широкофюзеляжных самолетов (А330, А340, А350, А380, «Боинг» 777, 787) несколько лет назад решила попробовать свои силы в деле создания и перспективного двигателя для новых ближне-среднемагистральных лайнеров. До сих пор ее успехи в этом сегменте двигателестроения ограничивались поставкой трехвальных ТРДД RB211-535 тягой 17–19,5 тонн (предшественник нынешних «Трентов», изначально разработанный для широкофюзеляжных самолетов L1011, «Боинг» 747 и 767), применявшихся на модификациях «Боинга» 757 и нашего Ту-204 (экспортные версии Ту-204-120, Ту-204-12 °C, Ту-204-12 °CЕ). Кроме того, в рамках альянса IAE с американской «Пратт- Уитни» компания в настоящее время производит двухвальные ТРДД семейства V2500 тягой 10–15 тонн для самолетов семейства А320 и MD90.
Перспективный двигатель «Роллс-Ройса» для новых и модернизированных узкофюзеляжных лайнеров получил обозначение RB285 и в традициях фирмы, в отличие от конкурентов из «Пратт-Уитни» и CFM, проектировался по трехвальной схеме (вентилятор, шестиступенчатые компрессоры низкого и высокого давления, одноступенчатые турбины высокого и низкого давления и шестиступенчатая турбина вентилятора). Базовый вариант двигателя тягой 13 600 кгс с вентилятором диаметром 1830 мм должен был иметь степень двухконтурности 10 (такую же, как у PW1000G и LEAP-X) и аналогичный им удельный расход топлива на крейсерском режиме (0,52 кг/кгс. ч).
Однако предлагаемый «Роллс-Ройсом» проект RB285 не получил поддержки ни у одного из основных потенциальных заказчиков («Эрбас», «Боинг», «Бомбардье», COMAC, «Иркут»), которые, в итоге, отдали предпочтение новым разработкам «Пратт-Уитни» и CFM. Поэтому, вероятно, сейчас можно уже говорить о том, что британская компания покидает рынок двигателей для узкофюзеляжных самолетов, сосредоточившись на разработке и производстве мощных силовых установок для более крупных лайнеров — в первую очередь для «Дримлайнера», А380 и A350XWB.
Несмотря на выбор по итогам тендера корпорацией «Иркут» в качестве основного типа силовой установки семейства перспективных ближне-среднемагистральных лайнеров МС-21 американского двигателя PW1400G, в качестве опции предусмотрена возможность использования на самолете находящегося в разработке отечественного двигателя нового поколения ПД-14. Создание семейства двигателей ПД-14 сегодня определено Объединенной двигателестроительной корпорацией одним из ключевых перспективных проектов российского авиационного моторостроения. Предполагается, что стартовым потребителем базовой версии двигателя станет самолет МС-21, однако в дальнейшем, по замыслу разработчика, единый газогенератор и модульность конструкции ПД-14 позволят создать целое семейство двухконтурных турбореактивных двигателей в классе тяги 8-18 т, предназначенное для лайнеров вместимостью 70-350 пассажиров и транспортных самолетов грузоподъемностью 10–60 т. Базовый газогенератор также позволит создать вертолетный турбовальный двигатель ПД-12В мощностью 10 тыс. л.с. и ряд промышленных газотурбинных установок мощностью от 6 до 16 МВт (газоперекачивающие агрегаты, электростанции и т. п.).
Макет перспективного отечественного двигателя ПД-14 в экспозиции Объединенной двигателестроительной корпорацииf в павильоне ОПК «Оборонпром» на МАКС-2011
К концептуальной проработке перспективного двигателя пермское ОАО «Авиадвигатель» и Центральный институт авиационного моторостроения приступили еще в начале 2000-х гг. Ставилось несколько принципиальных задач: снизить по сравнению с существующими двигателями расход топлива на 10–15 %, стоимость жизненного цикла — на 15–20 %, значительно уменьшить уровни шума и эмиссии.
Обретать реальные очертания и получать достаточное финансирование программа начала только после включения в перспективный модельный ряд ОДК. В проекте было решено задействовать почти все предприятия корпорации при сохранении ведущей роли «пермского куста» — пермского «Авиадвигателя» (разработчик) и Пермского моторного завода (серийный завод-изготовитель).
«Первые ворота», в ходе которых состоялась защита концепции ПД-14, были пройдены в июле 2008 г. С этого момента за два неполных года в Перми были развернуты полномасштабные работы по проектированию узлов двигателя, разработке и освоению критических технологий, необходимых для создания нового семейства ТРДД.
Защита аванпроекта («вторые ворота») состоялась в марте 2010 г. Проведенный анализ показал, что принятые термодинамические параметры базового двигателя и конструктивно-производственные решения позволят создать в необходимые сроки ТРДД нового поколения, значительно опережающий существующие отечественные аналоги и способный успешно конкурировать с новыми западными двигателями аналогичного назначения.
«Третьи ворота», предполагающие окончательное определение конфигурации двигателя и защиту эскизного проекта, были успешно пройдены в июле этого года. За год с небольшим между преодолением программой второго и третьего рубежей помимо разработки эскизного проекта был изготовлен и успешно прошел первый этап испытаний газогенератор-демонстратор, закончен первый этап испытаний компрессора высокого давления, изготовлены и установлены на газогенератор лопатки турбины высокого давления из новых материалов с высокоэффективным охлаждением, изготовлены узлы-демонстраторы высоконагруженных деталей из композиционных материалов.
Как заявил в августе заместитель генерального конструктора — главный конструктор семейства двигателей ПД-14 Игорь Максимов, утверждение эскизного проекта позволяет специалистам ОАО «Авиадвигатель» и других предприятий, участвующих в реализации проекта, приступить к этапу технического проектирования базового варианта ПД-14. «В настоящее время разработана основная рабочая конструкторская документация и начато изготовление узлов и систем двигателя- демонстратора технологий, который мы планируем представить заказчикам в 2012 г.», — отметил Игорь Максимов.
ПД-14 решено делать по двухвальной схеме с раздельным истечением потоков и прямым приводом (безредукторным) вентилятора. Все двигатели семейства имеют единый газогенератор с восьмиступенчатым компрессором высокого давления, кольцевой малоэмиссионной камерой сгорания и двухступенчатой турбиной высокого давления. Базовая версия ПД-14 будет комплектоваться одноступенчатым вентилятором диаметром 1900 мм (сохранен размер вентилятора ПС-90А), трехступенчатым компрессором низкого давления и шестиступенчатой турбиной низкого давления.
Базовый вариант ПД-14 взлетной тягой 14 000 кгс предназначен для применения на самолете МС-21-300. «Укороченную» модификацию лайнера МС-21-200 предлагается комплектовать двигателями ПД-14А тягой 12 500 кгс, а для «удлиненной» версии МС-21-400 предназначена модификация ПД-14М с повышенной до 15 600 кгс тягой.
Согласно расчетным данным, по показателю удельного расхода топлива в крейсерском полете ПД-14 находится на уровне своих зарубежных конкурентов (PW1400G, LEAP-X), имея при этом несколько меньшую степень двухконтурности. Если же сравнить его с нынешним российским серийным ТРДД типа ПС-90А аналогичного класса тяги, то можно констатировать снижение крейсерского удельного расхода топлива на 13 %, почти двукратное увеличение степени двухконтурности и снижение сухой массы на 6,5 % (в состоянии поставки — на 10 %).
Стендовые испытания демонстрационного газогенератора ПД-14 начались в Перми прошлой осенью: его первый запуск на стенде состоялся 26 ноября 2010 г. В настоящее время газогенератор-демонстратор готов ко второму этапу испытаний, в т. ч. к испытанию с наддувом и подогревом воздуха на входе в газогенератор. Заканчивается сборка и установка турбины высокого давления для испытаний на стенде ТС-2 в ЦИАМ им. П.И. Баранова.
Параллельно с 2009 г. «Авиадвигатель» ведет работу по изготовлению и сборке двигателя-демонстратора. Он должен быть готов к испытаниям к середине 2012 г., а в 2013 г. планируется выйти на этап летных испытаний на летающей лаборатории. Сертификация базовой версии ПД-14 намечена на 2014 г., что должно обеспечить выход на рынок в 2015–2016 гг. — как раз к моменту сертификации МС-21.
Сертификационные испытания ПД-14 будут проводиться как на стендах ОАО «Авиадвигатель» и ЦИАМ, так и на открытом стенде ОАО «НПО «Сатурн» в Полуево под Рыбинском — единственном в своем роде в России и одном из нескольких в мире. Пермский моторный завод уже начал подготовку к серийному производству нового двигателя — идет переоснащение цехов, приобретены установка для лазерной резки и выполнения перфораций, вакуумная печь, построен новый корпус для нанесения теплозащитных покрытий, в котором монтируется уникальный роботизированный комплекс электронно-лучевого напыления германской фирмы ALD.
Помимо головных исполнителей, в кооперации по ПД-14 участвуют другие предприятия ОДК, а также пока не входящее в двигателестроительную корпорацию ММПП «Салют». Рассказывает управляющий директор ОАО «Пермский моторный завод» Алексей Михалев: «ПМЗ определен как головной изготовитель ПД-14. Это означает, что основные узлы нового двигателя будут производиться именно силами ПМЗ, остальные мы будем получать от предприятий-партнеров, участвующих в кооперации. Так, рабочие лопатки вентилятора будут изготавливать наши партнеры из Уфы. Для этого ОАО «УМПО» приобретен новейший комплекс импортного оборудования — прессы, печи и т. д. Сейчас полным ходом идет освоение этого комплекса. Модуль компрессора низкого давления закреплен за коллективом НПО «Сатурн». Причем, модуль подпорных ступеней данного компрессора проектируется в ходе совместной работы конструкторов ОАО «Авиадвигатель» и НПО «Сатурн». Турбину низкого давления для ПД-14 поручено спроектировать специалистам уфимского НПП «Мотор» и ОАО «Авиадвигатель». А серийным изготовителем турбины станет коллектив УМПО».
К этому стоит добавить, что ММПП «Салют» поручены разработка и изготовление разделительного корпуса и коробки приводов, заводу «Машиностроитель» — мотогондолы, реверсивного устройства и звукопоглощающих конструкций (ЗПК) из композиционных материалов, а «Металлист-Самаре» — ЗПК из металлических сплавов. Поставщиком системы управления типа FADEC и топливной аппаратуры станет ОАО «СТАР».
Сам ПМЗ, помимо окончательной сборки двигателя, будет изготавливать камеру сгорания, компрессор и турбину высокого давления — то есть основные элементы газогенератора. Как рассказал в августе нашему журналу Алексей Михалев, «весьма важная задача, которую должны решить пермские моторостроители, — это производство турбины высокого давления. Предусмотрено, что все турбинные лопатки — и рабочие, и сопловые — будут изготавливаться путем монокристаллического литья. Ранее этот прогрессивный способ литья уже был внедрен при изготовлении турбинных лопаток двигателя ПС-90А2, и сейчас данный опыт пригодился».
Стоимость программы создания двигателя ПД-14 в настоящее время оценивается в 70 млрд руб. (порядка 2,3 млрд долл.), из которых 35 млрд руб. приходится на инвестиции из федерального бюджета, а еще 35 млрд руб. — на внебюджетные средства разработчика. Предполагается, что госфинансирование покроет основные расходы по разработке ключевых технологий по программе, собственно проектирование, изготовление и испытания опытных двигателей. Внебюджетные средства планируется использовать на организацию серийного производства и доводку двигателя.
Программа создания «Перспективного двигателя для гражданской авиации тягой от 9 до 18 тонн» была включена в уточненный вариант ФЦП «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002–2010 гг. и на период до 2015 г.», при этом на 2008–2010 гг. предусматривалось финансирование в общем объеме 3,88 млрд руб. (в т. ч. 2,71 млрд руб. бюджетных средств и 1,17 млрд руб. — внебюджетных), из которых 2 млрд руб. бюджетного финансирования отпускалось на разработку концепции и проектирование газогенератора двигателя.
Как заявлял директор программ — генеральный конструктор ОАО «Авиадвигатель» Александр Иноземцев, инвестиции государства в проект в 2009–2011 гг. составляют 15 млрд руб., на которые создается унифицированный газогенератор, обновляются оборудование и технологии. 3 мая 2011 г. по итогам открытого аукциона между Минпромторгом России и ОДК заключен государственный контракт на выполнение в течение 2011–2012 гг. ОКР «Разработка демонстрационного двигателя и Технического проекта перспективного базового ТРДД для гражданской авиации (Шифр ПД-14)» на общую сумму 7,53 млрд руб., из которых 5,29 млрд руб. инвестируются из федерального бюджета, а 2,24 млрд руб. — из внебюджетных средств.
Смогут ли разработчики ПД-14 уложиться в декларируемые сроки, а главное — обеспечить обещанный уровень технических характеристик и эксплуатационной надежности, покажет время. Пока лишь можно утверждать, что программа развивается довольно интенсивно, не испытывает затруднений в финансировании, а значит, уже довольно скоро можно ожидать первых конкретных результатов.
| Сравнение основных параметров двигателя ПД-14 с его зарубежными конкурентами | |||||
| Показатель | ПД-14А | ПД-14 | ПД-14М | PW1431G | LEAP-X^ |
| Тяга на взлете, кг | 12 500 | 14 000 | 15 600 | 14 000 | 13 600 |
| Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/(кгс ч) | 0,526 | 0,52-0,53 | 0,51 | ||
| Степень двухконтурности | 8,6 | 8,5 | 7,2 | 12 | 10 |
| Степень сжатия | 38 | 41 | 46 | 42 | 50 |
| Диаметр вентилятора, мм | 1 1900 | 2050 | 1830 | ||
| Масса двигателя, кг | 2770 | 2770 | 2850 | н/д | н/д |
| Масса с мотогондолой, кг | 3780 | 3780 | 3860 | 3800 | н/д |
| Схема (число ступеней) | 1+3+8–2+6 | 1+Р+3+8–2+3 | 1+4+10-2+6 | ||