Længe ventet, russisk
Ikke alle udviklede lande har råd til at lave deres egne flymotorer. På et tidspunkt var Sovjetunionen i denne æresklub, og Rusland hvilede på sine tidligere laurbær i mange årtier. Seriel produktion af motorer til civile fly er en ægte højteknologi, som tydeligt viser det sande niveau for teknologiudvikling i landet. Raketmotorer og flymotorer til militært udstyr er stadig et skridt under civile enheder. For det første er økonomien og de lave slutomkostninger ved et kampvogn ikke så kritiske som for "fredeligt" udstyr. For det andet er ressourcen for moderne civile turbojetmotorer, kombineret med pålidelighed, højere end for militære kolleger. Især hvis motoren er certificeret under internationale krav, for eksempel European Aviation Safety Agency.
Langt de fleste moderne by-pass turbojetmotorer i Rusland har deres rødder i den sovjetiske fortid. PS-90 produceret af JSC "UEC-Perm Motors" i forskellige modifikationer blev udviklet tilbage i midten af 80'erne. D-30KP-2-motoren er blevet produceret i Rybinsk siden 1982, og dens grundversion har været i produktion siden 1972. Indtil for nylig var den mest moderne den lette SaM146, men dette er et russisk-fransk projekt, hvor indenlandske ingeniører var ansvarlige for den ikke mest kritiske "kolde" del af motoren. Af hensyn til retfærdigheden skal det bemærkes, at gasgeneratoren for den "varme" del af motoren fra franskmændene ikke viste sig at være den bedste med hensyn til pålidelighed. Samtidig opstod der vanskeligheder både med reservedele og med reparationer. Først nu nærmer lokaliseringsniveauet sig for reparation af gasgeneratorer i Rybinsk 55%.
Den eneste turbojet to-kreds flymotor udviklet fra bunden til den civile sektor i Rusland var PD-14. Perm-motorbyggere modtog kommissoriet for motoren i slutningen af 2007, og 11 år senere underskrev United Engine Company en kontrakt med Irkut-selskabet om konstruktion af fem PD-14’ere til MS-21-foringen.
I de senere år har russerne haft mange grunde til at være stolte af landets videnskabelige og tekniske potentiale - dette er Armata -platformen, Avangard hypersoniske angrebskompleks og Su -57. Men det er konstruktionen af PD-14, der tyder på, at Rusland vender tilbage til verdens højteknologiske marked.
Import erstattet
Oprindeligt blev MC-21 mellemdistanceforingen bygget med forventning om at installere to motorer-den amerikanske Pratt & Whitney 1431 G-JM og den russiske PD-14. Denne beslutning blev truffet ikke kun på grund af manglen på indenlandske analoger på tidspunktet for udviklingen. Det handler om kunderne. Andelen af motorer i omkostningerne ved enhver passagerfly kan nå 30%, og disse er de dyreste enheder i designet med hensyn til vedligeholdelse. Det er ikke overraskende, at forbrugerne har ret til at vælge deres egne kraftværker, hvortil jordinfrastrukturen er bedre tilpasset. For eksempel, ved køb af den ophørte A380, havde flyselskaber tidligere valget mellem Rolls-Royces Trent-motorer og Engine Alliance's GP7200-familie. Bemærk, at fire virksomheder gik sammen om at udvikle GP7200: American General Electric, Pratt & Whitney, franske SNECMA og tyske MTU. Det skyldes, at oprettelsen af en moderne motor til et fast passagerfly er dyr og tidskrævende.
Den importerede G-JM PW1431 blev oprettet på basis af PW1000-familien, som i forskellige modifikationer er monteret på Airbus-, Mitsubishi- og Embraer-fly. For MC-21 var den største version påtænkt med et tryk på op til 14 tons og en blæserdiameter på 2,1 meter. De første færdiglavede motorer fra USA ankom til Irkutsk-flyfabrikken i 2015, 7 år efter udviklingsstart. Samtidig med underskrivelsen af en kontrakt med Pratt & Whitney begyndte Rusland at oprette sin egen PD-14-motor. I løbet af de sidste 30 år er dette det største projekt i den indenlandske flymotorindustri. Det er svært at sige, hvad der ville være sket med hele branchen, hvis PD-14-historien ikke var sket.
Lidt om de innovationer, der blev brugt i designet af den indenlandske flymotor. Det All-Russian Institute of Aviation Materials har kun udviklet 20 nye materialer til PD-14. Forskningsteam fra Perm JSC "UEC-Aviadvigatel" har skabt 16 nye kritiske teknologier fra bunden, som i fremtiden vil blive grundlaget for nye flymotorer. Især højtryksmøller er udstyret med monokrystallinske vinger, der kan fungere ved temperaturer over 1.700 grader. I kampen om brændstofeffektivitet er de hule ventilatorblade lavet af titanium, hvilket har øget enhedens effektivitet med 5%. For at reducere støj og skadelige emissioner til atmosfæren er motoren udstyret med lydabsorberende kompositelementer og et intermittent brændkammer med lav emission. Den vigtigste parameter for den permiske motor er dens helt russiske oprindelse, som er blevet en sjældenhed i vores tid. Det meste af det "gennembrud" inden for civil anlæg er en samling af forældede russiske og moderne udenlandske enheder. For eksempler kan du gå til Naberezhnye Chelny. Den nye elbil Kama-1 låner litium-nikkel-mangan-kobolt-oxid-batterier i Kina, og de ubemandede last KamAZ-lastbiler i Ermak-projektet er udstyret med Allison "automatiske maskiner" og kontinentale radarer. PD-14 er fra dette synspunkt fuldstændig importsubstitueret.
PD-14-motoren blev udviklet som en konkurrent til sin egen PW1431G-JM, samt PW1100G / JM til A320NEO-flyet. Denne markedsniske omfatter også Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C motorer fra CFMI-konsortiet (GE / Snecma) til henholdsvis A320NEO, B737MAX og C919-maskiner. Under hensyntagen til dollarkursen og helt indenlandsk oprindelse vil priserne på verdensmarkederne for PD-14 være ganske attraktive.
Teknisk suverænitet
Helt fra begyndelsen planlagde ingeniører med rette på grundlag af PD-14 at udvikle en hel familie af flymotorer med et tryk fra 9 til 18 tons, som vil blive diskuteret lidt senere. Den færdige gasgenerator af Perm -nyheden, det vil sige motorens hjerte, var klar til bænketest i november 2010. En færdiglavet prototype, eller, som det også kaldes, en teknologisk demonstrator, blev første gang afviklet på standen i juni 2012. Motoren startede for første gang i oktober 2015, dog ikke under MS-21-vingen, men sammen med IL-76LL flyvende laboratorium nr. 08-07.
De allerførste undersøgelser af motorens parametre bekræftede dens tekniske fordel i forhold til importerede modparter. Det specifikke brændstofforbrug er reduceret med 10-15%, og livscyklusomkostningerne er reduceret med 20%. Udviklerne formåede også at håndtere støjen, hvorfor husmotorer ikke kunne certificeres i Vesten. PD-14 viste sig at være 15-20 dB mere støjsvag end krævet af standarderne i International Civil Aviation Organization (ICAO). I første omgang planlagde topledere i United Aircraft Building Organization optimistisk at hæve MS-21 på indenlandske motorer i begyndelsen af 2018. Men som vi kan se, skete dette først i december 2020.
I januar i år dækkede tre motorer, hvoraf den ene er en reserve en, 4000 kilometer fra Perm til Irkutsk på autotrailere for at være under vingen af MC-21 med nummer 0012. Disse motorer blev fremstillet i Perm tilbage i 2018, men først nu viste det sig, at de var efterspurgte. Sidste år blev yderligere to motorer samlet, hvorpå MC-21-310 vil blive certificeret til Federal Air Transport Agency. Også i 2021 planlægger de at modtage et lignende certifikat fra European Aviation Safety Agency EASA. Og hvis alt går efter planen, vil Perm-fabrikken producere op til 50 PD-14 flymotorer om året. En tvungen version med et tryk på op til 14,5 tons PD-14A samt en endnu mere kraftfuld PD-14M, der er designet til maksimalt 15,6 tons tryk, udvikles. Der er en idé om at udvikle en let version PD-8 til SuperJet baseret på Perm-motorens gasgenerator.
Så begynder magien med tal. Ved at øge bypasset vil PD-16 blive bygget til den tunge version af MS-21-400 flyet med et startkraft på 17 tons. Hvis ventilatorens diameter reduceres, kan PD-10 samles med et tryk på næsten 11 tons. Helikopter turboshaft versionen med en kapacitet på 11, 5 tusinde l / s baseret på Perm turbojet vil i fremtiden have navnet PD-12V. I denne version vil den allerede finde sin anvendelse i hærens luftfart. Og endelig for industrien i udviklingen af "land" gasturbinekraftværker GTU-12PD og GTU-16PD.
I 2021 er det planlagt at lancere en anden flymotor med navnet PD til bænketest, kun indekset vil være 35. Tidligere blev motorer af denne klasse slet ikke produceret i Rusland og Sovjetunionen: trykområde fra 25 til 50 tons, ventilatordiameter 3, 1 meter, ydre diameter 3, 9 meter og længden af nacellen op til 8 meter. Kæmpen er beregnet til produktion i 2027. Med fremkomsten af denne motor vil Rusland have håb om genoplivning af de legendariske russere eller mere avancerede analoger.
