ПД-14: различия между версиями

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Интерактивная навигация по истории
[непроверенная версия][непроверенная версия]
← Предыдущая правкаСледующая правка →
Содержимое удалено Содержимое добавлено
ВизуальныйВики-текст
→Технические характеристики семейства двигателей ПД: Уточнение заголовка для лучшего понятия раздела
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии
Метки: с мобильного устройства из мобильной версии
Строка 200: Строка 200:
В 2010 году стоимость разработки оценивалась в 70 млрд рублей, из которых 35 млрд было выделено из бюджета<ref>[http://www.aviaport.ru/news/2010/12/10/207245.html Объём финансирования программы ПД-14 составит 70 млрд руб.] {{Wayback|url=http://www.aviaport.ru/news/2010/12/10/207245.html|date=20150712201809}} // aviaport.ru</ref>.
В 2010 году стоимость разработки оценивалась в 70 млрд рублей, из которых 35 млрд было выделено из бюджета<ref>[http://www.aviaport.ru/news/2010/12/10/207245.html Объём финансирования программы ПД-14 составит 70 млрд руб.] {{Wayback|url=http://www.aviaport.ru/news/2010/12/10/207245.html|date=20150712201809}} // aviaport.ru</ref>.


== Технические характеристики семейства двигателей ПД ==
== Технические характеристики двигателей семейства ПД ==


=== Для самолётов ===
=== Для самолётов ===

Версия от 20:39, 21 сентября 2023

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 МС-21, 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 головной двигатель 5-го поколения, семейства гражданских турбовентиляторных двигателей «ПД», разработанный корпорацией АО «ОДК-Пермские моторы» ,с тягой на взлёте от 12,5 до 14 тонн[2][3][4]. Является первым турбовентиляторным двигателем, созданным в современной России[5]. В рамках единой программы «ПД» ведётся развитие серии в виде двигателей ПД-8 и ПД-35.[6], а так же газотурбинных установок, и двигателя для вертолёта.

Семейство двигателей ПД предназначено для установки на российские самолёты серии класса МС-21 и SSJ, а также потенциально для установки на самолёты: Ан-148, Ту-204, Ту-214, Ту-334, Бе-200, Ил-76МД-90А, Ил-78М-90А, Ил-106, Ил-96-300, Ил-96-400Т, Ил-276 и CR929.

Расшифровка названия

Внешние видеофайлы
Двигатель ПД-14
ПД-14: Лётные испытания двигателя.

ПД-14 расшифровывается , как Перспективный Двигатель с тягой 14 тонн[7].

Разработка

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[5]. За базу был взят двигатель ПС-12 (1999)[9]. Головной разработчик двигателя АО «ОДК-Авиадвигатель», головной изготовитель — АО «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 газогенератора 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[11][5].

30 октября 2015 года начались первые лётные испытания в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ[5][12].

В октябре 2018 года Росавиация выдала двигателю «сертификат типа», подтверждающий готовность изделия к серийному производству и эксплуатации[5][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 планируется начать на самолёте МС-21-310 в 2022[19].

Сертификация

К апрелю 2012 года подписано соглашение с Авиационным регистром Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК) о сертификации двигателя ПД-14. Разработчик ПД-14 будет сертифицировать двигатель в АР МАК, параллельно проводя сертификацию со специалистами 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.[20]

Сертификация производства началась с сертификации материалов, в апреле 2012 года с ВИАМ оформлен график сертификации производства материалов на металлургических заводах России. Затем предполагается сертифицировать и сами производственные процессы на предприятиях-участниках кооперационных поставок для ПД-14. В дальнейшем планируются сертификации производства в EASA[7].

18 октября 2018 года Росавиация выдала сертификат типа[21]. В 2019 году планируется валидация Сертификата типа двигателя в 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[22]. Данный сертификат открывает программу серийного производства ПД-14 и оснащения ими самолётов типа МС-21.

В перспективе планируется сертификация FAA (США).

Конструкция

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).[23] Барабанно-дисковый компрессор высокого давления выполнен восьмиступенчатым. Малоэмиссионная кольцевая камера сгорания выполнена из жаростойкого интерметаллидного сплава с керамическим покрытием и оснащена 24 двухконтурными центробежно-пневматическими форсунками. Турбина высокого давления включает две ступени, лопатки выполнены охлаждаемыми. Турбины выполнены с регулируемыми осевыми зазорами. Система управления САУ-14 разработки «ОДК-СТАР» является двухканальной с 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[24].

Преимущества

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%. (эта информация размещена на официальном сайте примерно с 2012 года и на сегодняшний день она актуальна для авиадвигателей прошлого поколения, например ПС-90 как раз входит в диапазон 10-15%. На 2022 год ПД-14 по расходу топлива уступает двигателям 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).
  • Шум от двигателя на 15—20 дБ меньше требования Главы 4 стандарта ИКАО.
  • Снижение уровня эмиссии оксидов азота NOx относительно норм ИКАО 2008 года > 30%.[25]
  • 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]
  • Эксплуатационные расходы на 14—17%, а стоимость жизненного цикла на 15—20% меньше, чем у конкурентов[26].
Конкурентные преимущества по показателям экономической эффективности эксплуатации обеспечиваются следующими основными параметрическими и конструктивными особенностями по сравнению с аналогами-конкурентами[источник не указан 1024 дня]
  • 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.

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 1024 дня] [25].

Производство

Серийное производство двигателей ПД-14 стартовало в марте 2020 года.[27][28]

Кооперация

Комплектаторы 2-го уровня:

  • Компрессор низкого давления и разделительный корпус: НПО Сатурн, УМПО, ОДК-Авиадвигатель.
  • Газогенератор: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО, НПЦГ «Салют».
  • Камера сгорания: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО. Альтернативную камеру разрабатывало КБ «Прогресс» (Украина).[7] Впоследствии от применения камеры сгорания разработки КБ «Прогресс» головной разработчик авиадвигателя отказался.[29]
  • 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[30]. С другой стороны, головной разработчик ПД-14 стремится к созданию СП отечественных производителей с западными поставщиками.

Стоимость проекта

В 2010 году стоимость разработки оценивалась в 70 млрд рублей, из которых 35 млрд было выделено из бюджета[31].

Технические характеристики двигателей семейства ПД

Для самолётов

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

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[32]
Удельный расход топлива
в крейсерском режиме кг/кгс в час 		0,61 ~0,55 0,526[33] 0,526[3] 0,535[6] ~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[32]
Степень повышения давления в компрессоре 28 н/д 41 38 46 н/д ≈50[32]
Применение Ан-148
SSJ-New
SSJ-75
Ту-334
Бе-200 		SSJ-130NG[34] Ту-204
МС-21-310 		МС-21-210 Ту-204
МС-21-400
Ил-76МД-90А
Ил-78М-90А
Ил-276 		Ту-214
Ил-96-300
Ил-96-400Т
Ил-106 		CR929
Примечание Ранее в прессе фигурировал как ПД-7[35]. 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

Основная статья: ПД-8

ПД-8 — возможно применение для замены импортных на SSJ-100.

ПД-35

Основная статья: ПД-35

ПД-35 — перспективный тяжёлый турбовентиляторный двигатель большой тяги от 33 до 40 тонн[36]

Для вертолётов

Ведутся разработки двигателя ПД-12В для установки на вертолёты[37]. ПД-12В — турбовальный двигатель для замены украинского Д-136, устанавливаемого на тяжёлый транспортный вертолёт Ми-26[37] .Предполагаемый удельный расход топлива равен 0,179 кг/л.с.хч[38] ,а мощность порядка 10 тыс. л. с.

Для газотурбинных установок

Также создан промышленный двигатель ПД-14ГП-1/ГП-2 — для газотурбинных установок и агрегатов для транспортировки газа[39]. 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.
  4. ↑ тяга 14 тонн.
  5. ↑ 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.
  6. ↑ 1 2 Двигатель ПД-35: большая тяга к небу. rostec.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 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. ↑ "Пермские моторы" прошли очередной этап сертификации производства двигателей ПД-14. www.aex.ru. Дата обращения: 17 августа 2021. Архивировано 17 августа 2021 года.
  21. ↑ Росавиация сертифицировала двигатель ПД-14 для самолёта МС-21. Дата обращения: 18 октября 2018. Архивировано 18 октября 2018 года.
  22. ↑ ИКАО подтвердила соответствие ПД-14 международным стандартам по эмиссии нелетучих частиц. Дата обращения: 15 февраля 2021. Архивировано 16 февраля 2021 года.
  23. ↑ «ПД-14 - будущее отечественного авиадвигателестроения» // Взлёт № 12, спецвыпуск, декабрь 2014.
  24. ↑ [1] Архивная копия от 21 июня 2019 на Wayback Machine // uacrussia.livejournal.com
  25. ↑ 1 2 Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей. www.avid.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  26. ↑ Пассажирский МС-21 с российскими двигателями совершил первый полет. vesti.ru. Дата обращения: 18 августа 2021. Архивировано 18 августа 2021 года.
  27. ↑ В России началось серийное производство двигателей ПД-14 для МС-21. РИА Новости (20200330T0818+0300). Дата обращения: 31 марта 2020. Архивировано 30 марта 2020 года.
  28. ↑ 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.
  29. ↑ "Двигатель ПД-14 для МС-21 остался без украинских камер сгорания". Авиатранспортное обозрение. 2015-07-02. Архивировано 15 апреля 2018. Дата обращения: 14 апреля 2018.
  30. ↑ «Авиадвигатель» подвел итоги года // АвиаПорт. www.aviaport.ru. Дата обращения: 27 апреля 2019. Архивировано 13 февраля 2018 года.
  31. ↑ Объём финансирования программы ПД-14 составит 70 млрд руб. Архивная копия от 12 июля 2015 на Wayback Machine // aviaport.ru
  32. ↑ 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.
  33. ↑ ПД-14. perm-motors.ru. Дата обращения: 24 января 2023.
  34. ↑ 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.
  35. ↑ 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.
  36. ↑ В ПД-35 будут применяться технологии прямого лазерного выращивания деталей Архивная копия от 8 июня 2019 на Wayback Machine // aviation21.ru
  37. ↑ 1 2 Прототип двигателя для нового российского бомбардировщика сделают за 32 млрд рублей. Дата обращения: 6 декабря 2014. Архивировано 9 декабря 2014 года.
  38. ↑ Картинка развития двигателя.
  39. ↑ Ahilles86. Отечественному авиадвигателю для МС-21 нашли «наземное» применение. Репортёр. Дата обращения: 17 августа 2021. Архивировано 17 августа 2021 года.
Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=ПД-14&oldid=133188578