Двигатель ПД-14 и семейство перспективных двигателей

Двигатели ПД на базе унифицированного газогенератора - семейство отечественных турбореактивных двухконтурных двухвальных двигателей, предназначенных для ближне-, среднемагистральных самолетов и промышленных ГТУ.
Основная особенность семейства двигателей ПД – применение унифицированного компактного газогенератора.
Основные ключевые технологии: полые широкохордные титановые лопатки, моноколеса (блиски) и сварная секция в роторе компрессора высокого давления, малоэмиссионная камера сгорания из интерметаллидного сплава, монокристаллические лопатки турбины высокого давления с перспективной системой охлаждения, керамические покрытия на деталях горячей части, полые лопатки турбины низкого давления, композитная мотогондола.
Основные преимущества двигателей ПД
Высокая надежность |
|
Наработка на неустранимое в полете выключение двигателя |
> 200 000 ч |
Надежность вылета ВС, связанная с готовностью двигателя |
> 99,96 % |
Низкий расход топлива |
|
Снижение удельного расхода топлива относительно современных двигателей |
> 10...15 % |
Соответствие перспективным экологическим нормам |
|
Снижение шума относительно требований главы 4 стандарта ИКАО |
> 15...20 EpNдБ |
Снижение уровня эмиссии по NOx относительно норм ИКАО 2008 года |
> 30 % |
Соответствие современным требованиям по сертификации |
АП-33, FAR-33, CS-E, ETOPS |
Модификации двигателей, разрабатываемые в настоящее время
-
Семейство перспективных ТРДД для БСМС состоит из двигателей ПД-14, ПД-14А, ПД-14М, ПД-10;
-
ПД-14 - базовый ТРДД для самолета МС-21-300;
-
ПД-14А - дросселированный вариант ТРДД для самолета МС-21-200;
-
ПД-14М - форсированный вариант ТРДД для самолета МС-21-400;
-
ПД-10 - вариант с уменьшенной тягой до 10...11 тс для самолета SSJ‑NG.
Основные параметры двигателей |
ПД-14А |
ПД-14 |
ПД-14М |
ПД-10 |
Тяга на взлетном режиме (Н = 0; М = 0), тс |
12,5 |
14,0 |
15,6 |
10,9 |
Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс·ч |
-(10-15) % от уровня современных двигателей аналогичного класса тяги и назначения |
|||
Диаметр вентилятора, мм |
1900 |
1900 |
1900 |
1677 |
Сухая масса двигателя, кг |
2870 |
2870 |
2970 |
2350 |
Схема двигателя |
1+3+8-2+6 |
1+3+8-2+6 |
1+4+8-2+6 |
1+1+8-2+5 |
Так же на основании технологий, разработанных в рамках Проекта ПД-14, планируется создание промышленных ГТУ для производства ГПА и ГТЭС в классах мощности 8, 16 МВт.
Конкурентные преимущества по показателям экономической эффективности эксплуатации
обеспечиваются следующими основными параметрическими и конструктивными особенностями по сравнению с аналогами-конкурентами:
-
Меньшие температуры на выходе из камеры сгорания являются важнейшим фактором уменьшения стоимости, снижения рисков в достижении заявленных показателей долговечности и надёжности двигателей самолетов с коротким полетным 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 расчетная 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, надежности 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.
Состояние проектных и доводочных работ Проекта ПД-14
-
Завершен этап технического проекта. Получены положительные заключения.
-
Развернута работ с ОАО «Корпорация «Иркут» по интеграции двигателя и самолета.
-
Выполнен большой объём испытаний экспериментальных узлов и систем двигателя на специальных установках.
-
Спроектирован демонстрационный двигатель проекта базового двигателя для подтверждения работоспособности узлов ПД-14.
-
Завершен первый этап доводочных испытаний газогенератора.
-
Изготовлением и испытаниями двигателя-демонстратора технологий подтверждена готовность критических технологий.
-
Проведены испытания узлов МГ из ПКМ на двигателе прототипе.
-
Выпущена рабочая конструкторская документация на двигатели ПД-14 и мотогондолы опытной парти.
-
Сформирована производственная кооперация изготовления опытной партии двигателей и мотогондол начато изготовление опытной парти двигателей и мотогондол.
-
Завершена программа испытаний двигателей демонстраторов 100-03 и 100-04, подтверждена необходимость внедрения выбранных конструкторских решений.
-
Подана заявка в АР МАК на получение сертификата типа двигателя.
-
Разработан Сертификацонный базис ПД-14, охватывающий требования АР МАК, EASA, FAA.
-
Проведена макетная комиссия по двигателю ПД-14 и утвержден протокол МК АР МАК.
-
Проведена макетная комиссия по самолету МС-21 с двигательной установкой ПД-14 и утвержден протокол МК АР МАК.
-
Выполнена подготовка производства и обеспечивается VI уровень технологической готовности при изготовлении опытной партии двигателей ПД-14.
-
Проводятся летные испытания двигателя ПД-14 в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ в ЛИИ им. Громова.
Кооперация при создании двигателя ПД-14
Головной разработчик: АО «ОДК-Авиадвигатель».
Научное сопровождение проекта: ФГУП «ЦИАМ», ФГУП «ЦАГИ».
Разработчик материалов: ФГУП «ВИАМ».
Кооперация при создании двигателя ПД-14
Кооперация при изготовлении опытной партии двигателей ПД-14