Турбовентиляторный рухавік ПД-14: характарыстыкі, параўнанне, выпрабаванні, прымяненне

У цяперашні час айчынная авіябудаўнічымі прамысловасць знаходзіцца ў як бы «падвешаным» стане: з аднаго боку, яна ёсць, а з другога - ніводнага сучаснага самалёта чыста айчыннай распрацоўкі за апошнія гады мы так і не ўбачылі. І «Супер-Джет" не ў рахунак, так як у ім з расійскага - выключна «адвёрткавая зборка». Надзеяй на ўваскрашэнне авіяпрама з'яўляецца рухавік ПД-14, характарыстыкі (параўнанне з аналагамі) якога дазваляюць назваць яго адным з лепшых за апошнія гады.

Распрацоўшчыкі спадзяюцца, што стварэнне новага матора самым спрыяльным чынам адаб'ецца на стане ўсёй айчыннай авіяцыйнай прамысловасці, а таксама будзе спрыяць стварэнню мноства новых працоўных месцаў.

новы праект

Для чаго наогул ствараўся новы рухавік ПД-14? Характарыстыкі (параўнанне з замежнымі ўзорамі) сучасных расійскіх матораў былі такія, што тэрмінова патрабавалася распрацоўка чагосьці кардынальна новага. Канструктары кіраваліся ідэяй стварэння сілавы ўстаноўкі, якая дазволіць у далейшым распрацоўваць і будаваць уласныя самалёты з умяшчальнасцю ад 130 да 180 месцаў. Адзіная пасажырская машына аналагічнага класа і цалкам расійскага паходжання - самалёт Ту-214. Яго вытворчасць невялікімі партыямі працягваецца і сёння.

Але гэтых самалётаў экстрана не хапае, патрэбна тэхніка для абнаўлення ўсяго самалётнага парку нашай краіны. Але зрабіць гэта без цалкам новых рухавікоў - рашуча немагчыма. Па тэхнічных характарыстыках і магчымасцях яны не ў чым не павінны былі саступаць сваім аналагам ад вядучых сусветных вытворцаў.

Наогул, у сувязі з нядаўнімі украінскімі падзеямі і поўным разрывам сувязяў у прамысловай сферы дзвюх краін, велічэзнае значэнне рухавік ПД-14 (характарыстыкі, параўнанне - у гэтым артыкуле) мае яшчэ і ў аспекце поўнага адраджэння распрацоўкі і вырабу газатурбінных рухавікоў у нашай краіне. Акрамя гэтага, у ходзе яго стварэння плануецца вырашыць адразу некалькі найважнейшых задач:

• Поўная рэструктурызацыя грамадзянскага авіябудавання шляхам пераразмеркавання роляў і ўключэння ў гэты праект новых гульцоў.
• Нарэшце-то плануецца падзяліць зоны адказнасці і зноўку стварыць падзел працы ў сферы выпуску авіяцыйнай прадукцыі, якое было цалкам разбурана ў момант развалу Савецкага Саюза.
• Таксама стваральнікі праекта разлічваюць на стварэнне новых палімерных і кампазітных матэрыялаў, якія вельмі патрэбныя сучаснай авіякасмічнай галіны.

Як усё пачыналася?

Ідэя пра тое, што краіне тэрмінова патрабуецца новы авіяцыйны рухавік, нарадзілася ў нетрах ААТ «авіярухавікоў", калі на двары стаяла пачатак 2000 гадоў. Час тады было вельмі няпростым, а таму ў рэальнасць дадзенага праекта мала хто верыў.

Але спецыялісты арганізацыі ў гэты час старанна і мэтанакіравана вывучалі сусветны вопыт у вытворчасці рухавікоў, а таксама аналізавалі рынак айчынных перавозак, спрабуючы спрагназаваць, які менавіта тып матора ў грамадзянскім авіябудаванні будзе карыстацца падвышаным попытам. Чым канкрэтна павінен быў вылучацца рухавік ПД-14? Характарыстыкі (параўнанне і супастаўленне) яго з замежнымі ўзорамі проста абавязаны былі выявіць яго прыкметнае перавагу.

Чаму? Усё проста. У тыя часы прадукцыя замежных авиапроизводителей «праціскаўся» на нашы рынкі вельмі агрэсіўнымі метадамі. На жаль, але ў немалой ступені гэтаму спрыялі і некаторыя кіраўнікі. Сёння, у сувязі з санкцыямі, гэтае пытанне ўжо не гэтак актуальны. Больш за тое, дзяржава сама «раптам» зацікавілася магчымасцю вытворчасці айчынных матораў. Так што прадпрыемства ААТ «авіярухавікоў» тады хутка апынулася ў цэнтры ўвагі як айчынных, так і замежных СМІ.

Асноўныя задачы праекта

Асноўнай задачай у той час было забеспячэнне прымальнай кошту, па якой бы гэты прадукт і на самай справе пачалі б інтэнсіўна закупляць. Менавіта тады ж нарадзілася ідэя стварэння уніфікаванага і універсальнага газагенератараў. Калі яна атрымаецца, то ў нашай краіне з'явіцца магчымасць стварэння велізарнага пераліку ўласнай прамысловага абсталявання, што не можа не радаваць.

Што такое турбовентиляторный матор, прынцыпы працы

Як лепш зразумець тыя перавагі, які прадастаўляе новы турбовентиляторный рухавік? Прынцып працы ўсіх аналагічных рухавічкоў падобны, а таму гэтае пытанне варта разгледзець падрабязней, бо інакш наўрад ці будуць зразумелыя перавагі новых тэхналогій.

Турбовентиляторным ў спецыяльнай літаратуры называюць маторы з высокай ступенню двухконтурные. Адметнай іх асаблівасцю з'яўляецца наяўнасць вентылятара вялікага дыяметра, за кошт якога праз рухавік заўсёды праходзіць вельмі вялікі аб'ём паветра. З-за вялікіх габарытаў гэтай дэталі знешняе сопла рухавічка часцяком становіцца залішне «манументальным», а таму яго кароцяць. Каб пры гэтым не ўзнікала небяспечных завіхрэнняў паветра, у канструкцыю ўключаюць нерухомыя лапаткі, якія паварочваюць паток паветранай сумесі ў патрэбным кірунку.

Адпаведна, па прынцыпе свайго дзеяння такія рухавічкі моцна нагадваюць ракетныя, але змяшэння патокаў у іх практычна не назіраецца. Перавага турбовентиляторных матораў у тым, што бруя, якая выходзіць у ракет «у трубу», у гэтым выпадку раскручвае дадатковы вентылятар, які з'яўляецца магутным крыніцай цягі. Менавіта ён вырабляе не менш 70-80% усяго цягавага намаганні. Такім чынам, авіяцыйны рухавік ПД-14 з'яўляецца надзвычай эканамічным. Ўнутраны контур гэтых рухавічкоў практычна цалкам паўтарае канструкцыю ракетных мадэляў, але іх апошнія прыступкі «па сумяшчальніцтве» з'яўляюцца прывадам вентылятара.

Перавагі і недахопы

Як і ўсе яго «суродзічы», авіяцыйны рухавік ПД-14 мае як станоўчыя, так і адмоўныя бакі. Да ліку моцных яго бакоў ставіцца высокая эканамічнасць, якая дазваляе шырока прымяняць гэтыя сілавыя ўстаноўкі нават на далёкіх маршрутах.

Якія ў яго маюцца недахопы? Найбольш значны - вельмі вялікія габарыты і прыстойны вагу. Нягледзячы на ўсе намаганні інжынераў і навукоўцаў, турбовентиляторные маторы ствараюць значны супраціў набягаючым паветранага патоку ў палёце. Мяркуецца, што гэтая праблема будзе вырашана, калі знойдуцца спосабы зніжэння іх агульных габарытаў.

параўнальныя адрозненні

Новы турбовентиляторный рухавік, прынцып працы якога аналагічны «класічным» айчынным мадэлям, усё ж моцна адрозніваецца ад сваіх папярэднікаў. Вядома, адрознення «на вока» прыкметныя выключна інжынерам. Калі параўноўваць яго з мадэллю ПС-90А (Іл-96, самалёт Ту-214, Іл-76), то адразу прыкметны, ня пабаімся гэтага слова, якасны рывок у тэхналагічным працэсе і магчымасцях.

Ступень двухконтурные вырасла роўна ў два разы, тэмпература газу перад уваходам у турбіну ўзрасла адразу на 100 Да, ступень агульнай сціску (у розных умовах) вырасла на 20-50%. У параўнанні з вышэйпералічанымі разнавіднасцямі айчынных матораў, новы авіяцыйны рухавік ПД-14 дазваляе зэканоміць мінімум на 12-16% больш паліва.

эканомія масы

Упершыню ў айчынным грамадзянскім авіябудаванні ў канструкцыі рухавічка выкарыстаная тэхналогія вытворчасці пустотелых лопасцяў турбіны з высокатрывалых тытанавых сплаваў.

Гэта дае эканомію масы ў 30%, сумарна новы авіяцыйны рухавік ПД-14 палягчаецца прыкладна на 10%. Таксама на Пермскім маторным заводзе сёння асвойваецца тэхналогія вытворчасці монакрышталічнага працоўных лапатак турбіны. Паведамляецца, што такі падыход дазволіць падняць працоўную тэмпературу газаў адразу да 2000 К.

Акрамя таго, упершыню айчынныя вытворцы пры праектаванні і вырабе рухавічкоў збіраюцца выкарыстоўваць такую колькасць палімерных кампазітных матэрыялаў. Пры такім падыходзе не толькі прыкметна панізіцца маса рухавіка, але і падвысіцца яго трываласць і ўстойлівасць да перагрузак.

Значэнне стварэння новага матора

Як мы і казалі ў самым пачатку артыкула, немагчыма стварыць ні адзін новы самалёт, ня распрацаваўшы папярэдне новыя рухавікі. З апошнімі усё пачынае паступова наладжвацца: выпрабаванне рухавіка ПД-14 у выглядзе Дзяржаўнай праверкі хутка стартуе ... Але якія машыны будуць імі аснашчацца?

Мяркуецца, што адмыслова для гэтых матораў будзе створаны самалёт МС-21 (магістральны, 21-га стагоддзя). Калі гэта сапраўды будзе рэалізавана, то можна будзе казаць пра сапраўдны прарыве, упершыню з часоў СССР у нашай краіне сапраўды будзе створана нешта новае. Што яшчэ важней, расійскі рухавік ПД-14 дазволіць стварыць цэлую лінейку новых самалётаў, прызначаных для выканання як далёкіх рэйсаў, так і маршрутаў па ўнутраных лініях. Яшчэ нядаўна ўсе казалі, што айчынныя самалёты прыйдзецца абсталёўваць выключна імпартнымі рухавікамі. Сёння высветлілася, што гэта, на шчасце, не так.

Якія машыны ім збіраюцца абсталёўваць?

Ужо сёння відавочна, што ўніфікаваная канструкцыя новага матора дазволіць з поспехам выкарыстоўваць яго не толькі на пасажырскіх, але і на транспартных самалётах. Бо яго цяга складае цэлых 14 тон, дадзеную мадэль можна ўсталёўваць на МС-21-200 / 300/400. Напэўна імі дапушчальна будзе камплектаваць Іл-76 і Іл-214. Маюцца звесткі аб пачатку стварэння яшчэ больш магутнай мадыфікацыі з цягай у 18 тон, то ёсць ПД-18. Яго мяркуецца выкарыстоўвацца на самалётах Ту-214 і Іл-96. Нагадаем, што сёння ўсе гэтыя машыны камплектуюцца «дзядком» ПС-90А.

Таксама распрацоўшчыкі паведамляюць, што ўжо было прынята рашэнне і аб стварэнні палегчанай версіі гэтага рухавічка з цягай дзесяць тон. Можна меркаваць, што ён будзе выкарыстоўвацца для вытворчасці шматпакутных «Суперджэт», закупляць для якіх рухавікі ў Францыі цяпер ніхто не хоча. Нарэшце, будзе таксама створаны адмысловы, верталётны варыянт гэтага матора, якім будзе камплектавацца знакамітая транспартная «карова», яна ж верталёт Мі-26.

Да гэтага дня пры вытворчасці гэтых машын выкарыстоўваліся ўкраінскія рухавічкі Д-136. Нават папярэднія разлікі паказваюць, што наяўнай патрэбы ў гэтых маторах з лішкам хопіць, каб пакрыць усе выдаткі, якія былі атрыманы ў ходзе распрацоўкі новай тэхнікі. Усяго плануецца прыцягнуць не менш за 70 мільярдаў рублёў інвестыцый, прычым палова з іх - сродкі з федэральнага бюджэту. Апошняя акалічнасць паказвае, наколькі гэты праект патрэбен краіне.

Чым дрэнны стары ПС90-А?

Найноўшы рухавік для МС-21, ПД-14 - гэта новае пакаленне турбавінтавых матораў. Акрамя таго, ён выдатна сумяшчальны з адносна старымі мадыфікацыямі самалётаў. Так, заслужаныя "ветэраны" Іл-76, мадэрнізацыя якіх інтэнсіўна вядзецца з мінулага года, пры ўсталёўцы на іх новага рухавічка могуць адлятаць яшчэ некалькі дзясяткаў тысяч гадзін. Акрамя таго, ці ўдасца павысіць далёкасць палёту з чатырох да пяці тысяч кіламетраў, без нагрузкі дыстанцыя таксама вырасце на тысячу кіламетраў, а расход паліва скароціцца прыкладна на 14%. Апошняя акалічнасць асабліва важна, так як дзякуючы яму ўдасца знізіць кошт перавозкі тоны грузу адразу на 10%.

Такім чынам, стары матор, дакладна які адслужыў свой час эксплуатацыі і распрацаваны яшчэ ў СССР, пакуль што спраўляецца са сваімі абавязкамі, але сучасным патрабаванням ён ужо не адпавядае. Асноўная праблема - высокае спажыванне паліва і падвышаная шумнасць. У прынцыпе, пра гэта было вядома ўжо вельмі даўно, але пэўныя крокі да выпраўлення сітуацыі і стварэнню новага матора былі зроблены толькі цяпер. Дзеля справядлівасці варта сказаць, што толькі сёння з'явіліся ўсе неабходныя для гэтай працы сродкі.

Афіцыйныя звесткі аб ходзе работ

Афіцыйна рухавічок знаходзіцца ў распрацоўцы з 2008 года, але па факце яго канструяваннем таленавіты калектыў канструктараў пачаў займацца яшчэ ў 1999 годзе.

У 2012-м упершыню была праведзена зборка паўнавартаснага дэманстрацыйнага варыянту. Тады ж ішла інтэнсіўная даводка сістэм газагенератараў, які і дастаўляў канструктарам асноўныя праблемы. На сённяшні дзень усе недахопы былі паспяхова ліквідаваны. Упершыню гэты пермскі рухавік быў запушчаны ў сярэдзіне 2012 года. Тады ж канструктары высветлілі, што высокія праектныя паказчыкі цалкам адпавядаюць практычнаму становішчу спраў, што яшчэ больш ўмацавала іх перакананасць у неабходнасці тэрміновага наладжвання вытворчасці новых матораў.

Стэндавыя выпрабаванні першапачаткова планавалася завяршыць яшчэ тры гады таму, але з-за некаторых праблем ёсць звесткі, што часткова яны працягваюцца і па гэты дзень. Мяркуецца, што ў гэтым годзе пачнецца серыйная вытворчасць, прычым за год Пермякоў павінны збіраць не менш за два-тры дзесяткі новых матораў. І гэта - вельмі мала, бо айчынныя авіятара лічаць, што пры захаванні цяперашніх тэмпаў пералётаў да 2019 года, самалётныя рухавікі павінны праводзіцца на тытанічныя тэмпе - 200 штук за 12 месяцаў. Хацелася б спадзявацца, што айчынная прамысловасць зможа «пацягнуць» гэты праект.

А як жа МС-21?

Упершыню звесткі аб пачатку работ па вытворчасці новага самалёта пачалі паступаць яшчэ ў пачатку мінулага года. На сённяшні момант дакладна вядома, што на Іркуцкім авіябудаўнічымі заводзе ўжо на ўсю моц збіраюць першы фюзеляж новага айчыннага лайнера, які ў сваёй асяроддзі больш вядомы пад «неафіцыйных» назвай Як-242.

Крыло з унікальных кампазітных матэрыялаў збіраюць у Ульянаўску. Хутчэй за ўсё, яно ўжо паступіла ў Іркуцк. Айчынныя СМІ, якія маюць сваіх прадстаўнікоў на гэтым прадпрыемстве, цвёрда абяцалі, што першы борт зможа падняцца ў паветра ўжо летам гэтага года. Паведамляецца, што ў вытворцы ўжо ёсць цэлы 175 цвёрдых кантрактаў на пабудову і пастаўку МС-21. Заказчыкамі выступілі шматлікія буйныя арганізацыі, да ліку якіх адносіцца нават Ашчадбанк, які рэалізуе пастаўкі новых самалётаў у лізінг.

Ёсць таксама звесткі, што дадаткова могуць быць замоўленыя яшчэ 100 паветраных судоў гэтага тыпу, прычым у ролі заказчыкаў будуць выступаць не толькі айчынныя, але і замежныя перакладчыкі. Гэта паведамленне сапраўды ўнікальнае, бо апошні раз хтосьці выяўляў цікавасць да нашых пасажырскім самалётам толькі ў часы СССР.

Важнасць праекта МС-21 у тым, што гэта - першы і пакуль адзіны айчынны самалёт, створаны самастойна і без выкарыстання старых распрацовак часоў Саюза, у якім не выкарыстоўваюцца замежныя камплектуючыя. На палётныя трасы першыя самалёты гэтай маркі выйдуць толькі пасля канчатковага завяршэння ўсіх тыпаў лётных і стендовых выпрабаванняў, якія працягваюцца і па гэты дзень.

высновы

Такім чынам, новы перспектыўны рухавік - рэальны прарыў ўсёй айчыннай прамысловасці і, у асаблівасці, грамадзянскай самалётабудавання. Што тычыцца неабходнасці ў гэтых маторах, то яна каласальная. Ужо вельмі даўно айчынныя перавозчыкі кажуць, што не занадта гараць жаданнем купляць сьпісаныя імпартныя самалёты, рэсурс якіх амаль вычарпаны. Але ў той час айчынная прамысловасць не магла прапанаваць ім нічога прыдатнага.

Сёння ёсць і рухавік, і самалёт. Бо супраць нашай дзяржавы ўведзеныя санкцыі, магчымасцяў купляць нешта за мяжой няма, ды і узляцелы да нябёсаў курс валют ня дадае гэтага рашэння прывабнасці. Так што ў айчыннага праекта ёсць грандыёзныя перспектывы. Хочацца спадзявацца, што прамысловасць не падвядзе і зможа забяспечыць вытворцаў усімі неабходнымі камплектуючымі.