Paralleelselt reisilennukite MS-21 uue põlvkonna turboventilaatormootori PD-14 sertifitseerimisprogrammi lõpuleviimisega alustab United Engine Corporation 2018. aastal lootustandva suure tõukejõuga turboventilaatormootorite perekonna baasmootori projekteerimist ( 25 kuni 50 tf). Selle nimeks sai PD-35 ja see on mõeldud 35 tf starditõukejõu jaoks. Nagu ametlikus riigihangete portaalis teatatakse, sõlmiti PD-35 uurimis- ja arendustööde riiklik leping 25. detsembril 2017. Need on kavandatud kuueks aastaks ja peaksid valmima 2023. aastal koos mootori valmistamise ja katsetamisega. - tehnoloogia demonstraator, millest saab tulevase seerialennuki PD-35 prototüüp, mida kasutatakse täiustatud laikerega ja raskete transpordilennukitega. Tööde peatöövõtjaks valiti Permi JSC UEC-Aviadvigatel, kuid nagu PD-14 puhul, hõlmab see laialdast koostööd UEC ettevõtete ja tööstuse uurimisinstituutide vahel.

"PD-14 perekonda kavandades valisime suurima turuniši – umbes 55–60% turu mahust järgmise 30 aasta jooksul," ütles JSC UEC-Aviadvigateli peadisainer Aleksander Inozemtsev kaks aastat tagasi. Rahvusvaheline mootoriehitusfoorum MFD-2016 . - Kuid turb on ka väikestele turboventilaatormootoritele ja eriti suurtele mootoritele - 25–50 tf. Viimane moodustab ligikaudu 25-30% kogu potentsiaalsest turust. Oleme pikka aega analüüsinud, milliseid põhitehnoloogiaid, millist põhilist gaasigeneraatorit valida, et sellesse turunišši siseneda. Viis läbi analüüsi. Kui võtta PD-14 tehnoloogiad ja materjalid ning lihtsalt simuleerida 35 tf mootori mõõtmeid, siis on selle läbimõõt 3,5 m, pikkus 7 m ja mass umbes 7 tonni. turule sellise mootoriga 10-15 aasta pärast - pole tõsine. Seetõttu mõistsime, et vajame läbimurret tehnoloogias, jõudes agregaatide efektiivsuse osas järgmisele tasemele ja sellega kaasneb turbiini ees temperatuuri tõus peaaegu 100 ° (võrreldes PD-14-ga), mis tähendab et massi poolest konkurentsivõimeliseks kasutamiseks on vaja materjale, mis pole mitte ainult vastupidavad, vaid ka minimaalse tihedusega. Lisaks on vaja tohutuid ressursse. Täna seame selle probleemi endale ja haruinstituutidele. Aga meil on sellise mootori aerodünaamiline baas juba olemas, ühe lisatud astmega simuleeritud kõrgsurvekompressor ja uus, uutest materjalidest kõrgsurveturbiin võimaldavad sellise perekonna luua. Baasmootoriks saab olema 35 tf”.

PD-35 möödaviigu suhe peaks jõudma 11-ni (ventilaatori läbimõõduga 3100 mm). Mootor on kavandatud põhinema üheksaastmelise kõrgsurvekompressori ja kaheastmelise turbiiniga gaasigeneraatoril (PG-14 gaasigeneraatori skeem - "8-2"), see saab viieastmelise madal- survekompressor ja seitsmeastmeline madalrõhuturbiin. Sarnaselt PD-14-le ei plaanita ventilaatoriajamiga käigukasti PD-35-l kasutada.

Aleksander Inozemtsev märgib, et koos tööstusinstituutidega on juba kindlaks määratud nimekiri 18 peamisest kriitilisest tehnoloogiast, ilma milleta pole sellise mootori konkurentsivõimet kümne aasta pärast võimalik tagada. Nende hulgas nimetab ta ennekõike uusi kõrge temperatuuriga materjale ja järgmist sammu ventilaatorilabade tehnoloogias – üleminekut komposiitlabale, mis annab 30% kaalusäästu: „Oleme veendunud, et kui me seda ei valda. komposiitlaba ja ballistiliselt vastupidava korpuse ventilaatori tehnoloogiat, siis ei saa me konkurentsivõimelist massi. Muude ülesannete hulka kuulub “õhukese” mootori gondli loomine, mis eeldab käigukasti paigutamist gaasigeneraatori kapoti alla, lisandite tehnoloogiate juurutamist, uue põlvkonna agregaatide loomist jne.

35-tonnise mootori jaoks mõeldud näidisgaasigeneraator projekteeritakse, katsetatakse üksikute komponentidega, monteeritakse kokku ja pannakse katsestendile 2021. aasta lõpuks ning kogu mootor – tehnoloogia demonstraator – tuleb kokku panna ja testida 2023. aastal. Nende tööde põhjal on kavas ette valmistada katsepartii PD-35 mootorite tootmine stendideks ja seejärel lennukatseteks.

Eeldatakse, et üks esimesi PD-35-ga varustatud lennukeid peaks olema Vene-Hiina laia kerega reisilennuk CR929, mida praegu arendatakse. Kuid see juhtub tõenäoliselt mitte varem kui 8-10 aasta pärast, kuid UEC-Aviadvigateli praegune arendus - 14-tonnine PD-14 - saab kolme aasta pärast "registreeruda" seerialennukite tiiva alla.

2017. aasta detsembris algas Il-76LL lennulaboris eksperimentaalse PD-14 lennukatsete viimane, kolmas etapp. Lõppjärgus on ka pilootpartiimootorite suuremahulised katsestendid. Venemaa tüübisertifikaat PD-14-le loodetakse saada 2018. aastal ning aasta lõpuks peaks UEC alustama esimeste seeriaviisiliste PD-14-de tarnimist. UEC-Perm Motorsi ja Irkut Corporationi vahel sõlmiti 2018. aasta jaanuaris käivitusleping viie PD-14 tarnimiseks MS-21 lennuki remotoriseeritud versiooni sertifitseerimistestimiseks. elektrijaam kahest PD-14-st peaks algama 2019. aastal, samal ajal kui MC-21 sertifitseerimine PD-14-ga on kavandatud 2021. aastaks, misjärel võivad selle konfiguratsiooniga lennukid hakata kasutusele võtma. Esimene MC-21-300 koos PD-14-ga tuleks tarnida lennufirmadele " Red Wings"ja Aeroflot: lepingud näevad ette, et Red Wingsi tellitud 16 lennukist neli varustatakse PD-14-ga ning Aeroflot teatas, et kodumaised mootorid saavad kuni pooled oma viiekümnest MS-21-300 lennukist.

United Engine Corporation alustas suure tõukejõuga mootori PD-35 loomine paljutõotavate pikamaa tsiviillennukite eest.

Uue Venemaa PD-35 lennukimootori lennukatsetuste algus pikamaa laia kerega reisilennukite lennulaboris on kavandatud 2020. aastasse.

PD-35 on paljulubav tsiviilotstarbeline suure tõukejõuga mootor, mis luuakse laiaulatuslikus koostöös UEC ettevõtete vahel, kasutades MS-21 PD-14 projekti rakendamisel saadud tehnoloogiaid.See peaks skaleerima gaasigeneraatorit PD-14-st, mida arendatakse MS-21 jaoks, lisades kõrgsurvekompressori väljalaskeavale täiendava etapi (selle tulemusena väheneb PD astmete arv -35 kompressor ja turbiin on 9 + 2). Uue mootori ventilaatori läbimõõt saab olema 3100 mm, mootori pikkus üle 8 m ja kaal umbes 8 tonni.

Tähed "PD" tähistavad paljutõotavat mootorit ja number 35 tähistab tõukejõudu tonnides. PD-35, mida arendab Aviadvigateli projekteerimisbüroo (Perm), on esimene Venemaa lennukimootor, mille tõukejõud on 35 tonni, samas kui raskeveokile An-124 paigaldatud D-18T mootoril on see näitaja 23 tonni.

Mootor PD-14 on kodumaise tsiviillennukitööstuse taaselustamise kuulutaja >>

Mootori arendamine õhus on tootearendusprogrammi keeruline ja pikk osa. Aastaks 2020 on lisaks mootorile endale ka mootori gondel, millesse see paigaldatakse, lennukitiiva külge kinnitamiseks mõeldud püloon, samuti kõik vajalikud süsteemid, mis ühendavad PD-35 lennuki pardaseadmetega. , peaks ka valmis olema.Kõik tööd on mõeldud kümneks aastaks – 2026. aastaks peaksalustada lennukimootorite seeriatootmist.

Arendajad hindasid mootori loomiseks 180 miljardit rubla, mis on juba presidendifondist eraldatud. Esiteks plaanitakse uus lennukimootor paigaldada paljulubavale Vene-Hiina pikamaa laia kerega reisilennukile, mille loomise memorandum allkirjastati 2014. aasta kevadel Vladimir Putini visiidi ajal. .

PD-35 väljatöötamine- Venemaa lennukitööstuse kõige ambitsioonikam projekt. Lisaks UEC ja UAC ettevõtetele on töösse kaasatud peaaegu kõik juhtivad Venemaa uurimiskeskused. Eriti,Ülevenemaaline lennundusmaterjalide uurimisinstituutaitab arendajatel luua uusi materjale. viib läbi uuringuid, mis võimaldavad valida mootori gondlite ja pülooni optimaalse kuju. ARakendusmehaanika Instituutabistab Aviadvigateli füüsikalise ja matemaatilise modelleerimise ning mehaanika valdkonna uuringute tegemisel.

Kaasaegne mootor luuakse 2 korda kauem kui lennuk ise. Kaasaegsed meetodid projekteerimine võib oluliselt lühendada tööaega, kuid sellegipoolest nõuavad need tööd ka kõige optimistlikumate prognooside kohaselt vähemalt 5 aastat. Kuid praegu katsetab Venemaa juba PD-14 mootorit, mis katsetab kõige kaasaegsemaid tehnilisi lahendusi, eriti põlemiskambrite ja ventilaatorite jaoks, mida hiljem rakendatakse PD-35, PD-10 ja paljude muude mootorid. Kahtlemata peaks see kiirendama tööd PD-35 kallal.

Uusim raskeveokite mootor ei ole ehitatud välismaiste toodetega konkureerima. Esiteks on see vajalik Venemaa lennundustööstuse pakiliste probleemide lahendamiseks.Venemaal on suurepärane pikamaa laikerega Il-96. Kuid selle konkurentsivõime nullivad neli mootorit, mis sellele praegu paigaldatud on.Põhjus on selles, et nelja mootoriga pikamaalennukid on strateegiliselt paremad kui nende kahe mootoriga konkurendid. Mõnevõrra väiksema mahutavusega (umbes 400 reisijat) pakuvad kaasaegsed kahemootorilised lennukid sama lennuulatust ja paremaid majanduslikud omadused– eelkõige ühikuhind istmekilomeetri kohta.

PD-35 lahendab selle probleemi ühemõtteliselt, vähendades mootorite arvu kahele, ja kui "üheksakümne kuuendat" kergendada ja paigaldada komposiittiib, saate väga korraliku ja heade ekspordiväljavaadetega lennuki.

Ukraina lennundustööstuse tegelik olukord >>

Kunagi oli NSVL uhke maailma võimsaimate lennukimootorite loomise üle. Meie riigis alustati tööd 40-tonnise kallal. Kas on võimalus selles suunas tööd jätkata ja kas me oleme selle projektiga tehniliselt võimelised?

Suure tõukejõuga mootorite väljatöötamisele aitas kaasa vajadus tsiviil- ja transpordilennukite järele mandritevaheliste vahemaandumiseta lendude tegemiseks, milleks oli vaja väga ökonoomseid mootoreid. Esimesed selles klassis olid JT9D (Pratt & Whitney), CF6-6 (General Electric) ja RB211 (Rolls-Royce) perekondade mootorid, mis ilmusid 1960ndate keskel ja 1970ndate alguses.

Sellest ajast alates on suure tõukejõuga mootorite tehniline tase mõõtmatult kasvanud. See on toonud kaasa keskkonna-, ressursside ja majandusnäitajad, suurendades töökindlust, vähendades töökulusid. Venemaal selliseid mootoreid praegu ei toodeta.

Ülemaailmse lennundusseadmete turu arengusuundade analüüsist järeldub, et konkurentsivõime saavutamiseks peab paljutõotav suure tõukejõuga mootor (2025–2030) pakkuma:

müra vähendamine üle 20 EPNdB (võrreldes ICAO standardi 4. peatükiga);

60% NOx emissiooni piir (võrreldes CAEP/6 standarditega);

rohkem kui 15 000–20 000 tundi tiival;

omama lennul rohkem kui 300 000 tundi seiskamisaega ja aastaks 2030 - 550 000 tundi;

põhiosade ressurss ei ole väiksem kui 10 000–20 000 lennutsüklit (c.c. - 8 tundi);

ETOPS reeglite järgimine (kahemootoriliste lennukite mootorite puhul lend ühe mootoriga) 330 min. (PD-14 180 minuti asemel);

kütuse erikulu on 10-15% väiksem võrreldes 5. põlvkonna mootorite tasemega.

21. sajandi põhilennuk >>

Nendele nõuetele vastava mootori loomine on võimatu ilma uue põlvkonna materjalide ja kaitsekatete ning disaini- ja tehniliste lahenduste väljatöötamiseta, uute tehnoloogiliste protsesside loomiseta.

UEC-Perm Motors ja UEC-Aviadvigatel on alustanud projekti Venemaa esimese suure tõukejõuga lennukimootori PD-35 loomiseks. UEC-Perm Motorsi tegevdirektori Sergei Popovi sõnul võib PD-35 seeria tootmist alustada 2028. aastal. Demonstratsioon valmib 2023. aastaks.

PD-35 mootorid on kavas paigaldada paljulubavatele laia kerega kaug- ja raskeveolennukitele. Projekti maksumus on 180 miljardit rubla, millest 60 miljardit rubla. - investeerimiskulud ja 120 miljardit rubla. - Mootori enda loomine.

Uus mootor hakkab kasutama Uusimad tehnoloogiad: komposiitpolümeermaterjalid mootori osades ja koostudes, lisatehnoloogiad suuremõõtmeliste ja keeruka kujuga keredetailide valmistamiseks, intermetallilised ühendid.

Nüüd on projekt uurimistöö etapis - UEC - Aviadvigatel ostis ühelt tarnijalt 125,6 miljoni rubla eest. mootoriga PD-35 seotud uurimis- ja arendustööde teostamiseks. Eelkõige peab töövõtja tegema järelduste ettevalmistamise tööd kavandite kavandid Technology Demonstrator Engine Units (DDT).

Lähteülesanne sisaldab ka klauslit DDT-seadmete ja süsteemide loomiseks vajalike "kriitiliste" tehnoloogiate väljatöötamise kohta. Räägime ventilaatori laba tugevusprojekti väljatöötamisest, mis valmistatakse polümeer- ja komposiitmaterjalidest. Lisaks töötatakse välja esiotsa seade ja leegitoru uue mootori põlemiskambrisse. Mootori konstruktsiooni- ja jõuahelale esitatakse nõuded kriitiliste sündmuste minimeerimiseks, samuti antakse soovitusi ja kinnitatakse need. lähteülesanne kriitiliste süsteemide tehnoloogia arendamiseks automaatjuhtimine PD-35 ja näidismootoriga gaasigeneraator.

Ajalehe Kommersant-Perm andmetel tuleneb hankeprotokollist, et ainus tarnija Valituks sai Aviadvigatel ise.

Tänaseks on spetsialistid kindlaks määranud mootori konstruktsiooni, loonud koostöö tööstusettevõtete vahel ja määranud mootorite loomise tehnilised suunad. Arendajad viisid läbi ka arvutus- ja eksperimentaaltööd, mis kinnitasid projekti elluviimise võimalust.

PD-35 üks olulisemaid läbimurdetehnoloogiaid on koostöös VIAM-iga Venemaa lennundustööstuse ajaloos esimese komposiitventilaatori laba loomine. Ekspertide sõnul nõuab PD-35 loomine põhjalikku moderniseerimist tootmisvõimsust. Eksperdid juhivad tähelepanu ka sellele uus mootor muutub veduriks mitte ainult United Engine Corporationile, vaid tõmbab ka kogu riigi majandust.

JSC UEC-Perm Motorsi tegevdirektor Sergei Popov: “PD-35 on toode, mille kohta võib öelda, et täna tõmmatakse selle mootori loomisel alles esimene keskjoon. Esiteks on see uurimis- ja arendustegevuse etapp - uurimistöö, mis määrab mootori välimuse. Uurimis- ja arendustegevuse etapis töötatakse välja ka selle mootori loomiseks vajalikud tehnoloogiad. See on suur pikk nimekiri: põhimõtteliselt uued materjalid, mida tuleb esmalt katsetada VIAM-is, CIAM-is ja alles pärast seda teha otsus juurutamise kohta masstoodang. Sellise mõõtmega mootorid Nõukogude ajaloos, Venemaa lennundus pole veel loodud. Seetõttu on tootmisrajatiste ulatuslik moderniseerimine ja rekonstrueerimine vajalik mitte ainult UEC-Perm Motorsi, vaid ka teiste UEC-ettevõtete jaoks. Aastaks 2021–2022 on vaja siin Permis asuvas kohas luua terve katsekompleks.

See toimub etappide kaupa. Kõigepealt loob disainer toote. Mingil etapil selgub: see disain sobib meile, “laseme selle riistvarasse” ja loome prototüübi. See on umbes 2022. aastal. Ja selleks ajaks peaks meil juba olemas olema katsebaas, millel oleks võimalik neid prototüüpe testida. Kõigepealt on vaja alustada gaasigeneraatori testimisega - mootori süda, selle kuum osa. Pärast seda, veendudes, et rakendatakse õigeid materjale ja tehnilisi lahendusi, liigume edasi näidismootori loomise juurde. Demonstratsioonimootor on umbes 2023. aastal. Ja selleks peame sõlmede töötlemise pinkidel läbi viima teatud testide seeria. Tuleks luua kompressori katsestend, põlemiskambri katsestend ... See on terve kompleks, mis tuleb luua enne, kui kõige esimene näidismootor "rauda lastakse".

Kuigi tase rakendatud tarkvaratooted, mootoriloome digitaliseerimise tase on täna täiesti erinev, see nõuab siiski riistvaralist kontrolli. Põhiaastad lähevad lihtsalt sellele testile. Usun, et seeria PD-35 käivitamine on kuskil 2028. aastal. 10 aastat sellise mootori loomiseks on tõesti periood, mille jooksul on vaja töötada süstemaatiliselt, hoolsalt, minutikski lõõgastumata.

PD-35 on uued materjalid, sealhulgas komposiitmaterjalid, nende lai kasutusala ja kõrgem tase kõigis omadustes. Ülesandeks on kasutada vene komponente ja tehnoloogiaid. Sellised tooted peaksid olema veduriteks mitte ainult lennukimootorite ehitamisel, vaid ka kogu meiega koostööd tegeva tööstuse jaoks. Näiteks rauda tootvatele metallurgidele, tehastele, kes siis sellest rauast meile laagreid valmistavad. Selgub, tööstuslik tootmine riiki tervikuna liigub uus tase. Sama võib öelda ka komposiitmaterjalide tööstuse kohta. Üks suundumusi, mida koostöös VIAMiga toetame, on esimest korda Venemaa lennutööstuse ajaloos komposiitturbiini ventilaatori laba loomine. Tõenäoliselt on PD-35 esimene proov varustatud terasest teraga, kuid teame kindlalt, et disainerid lisavad sellesse projekti komposiitteradega tootmise võimaluse. Lisaks on vaja välja töötada muid uusi tehnoloogiaid, näiteks liikuda poltide kasutamiselt pöörleva keevitamise juurde. See võib kõlada klišeena, kuid PD-35 peaks tõesti olema mingi tehnoloogiline läbimurre, mis tuleb selle 10 aasta jooksul kasutusele võtta.

Nikolai Andreev, UEC-Perm Motorsi infrastruktuuridirektor:"See on tõesti väga tõsine projekt, nii et sellise mootori loomise kallal töötab kogu riik - sajad ettevõtted ja kümned teadusinstituudid. Sellist mootorit on vaja mitte ainult toote enda jaoks, vaid ka selleks, et me ei kaotaks oma kompetentsi taset projekteerimisinseneri, tehnoloogia, materjalide, nende arendamise ja paljundamise vallas. See projekt on tõesti nagu suur vedur, mis tõmbab kogu riigi majandust. Nii nagu PD-14, luuakse ka see mootor koostöös ettevõtetega kogu riigis, sealhulgas UEC-ga.

Kuidas sellist mootorit teha? Tuleb mõista, et lihtsalt skaleerides PD-14 mootori loomisel saavutatud tulemusi, saame vaid osa vajalikest omadustest. Muid omadusi saame pakkuda vaid täiesti uute tehnoloogiate ja materjalide valdamisel. Pean ütlema, et lihtsalt teadus- ja arendustöö on võimatu ilma tõsiste investeeringuteta tootmis- ja katserajatistesse. Vaja on omandada uusi kriitilisi tehnoloogiaid, uute materjalide tootmist, luua detaile ja kooste, mille mõõtmed pole meie mootoriehituses veel loodud. See nõuab teatud investeeringuid.

Meie töörühmad töötavad mitmel teemal investeerimisprojektid. Eelkõige arendamisele suunatud infosüsteemid- see on suur hulk arvutusi, mida disainerid peavad tegema. See nõuab tõsiseid investeeringuid arvutusbaasi siin UEC - Aviadvigateli territooriumil. Suur investeering ettevalmistamiseks vajalik tootmisbaas. Need on masinad ja seadmed suuremahuliste detailide tootmiseks ja kokkupanekuks.

Ja loomulikult katsebaasi ettevalmistamine. Tänapäeval puudub riigis katsebaas selliste mõõtmete ja sellise tõukejõuga mootorite arendamiseks ja katsetamiseks. Stendikatsebaas selle mootori loomiseks rajatakse meie katsejaama - sinna tuleb logistikakeskus, hoone lõplikuks kokkupanekuks ja testimiseks ettevalmistamiseks ning terve hulk katsestendid.

Pean ütlema, et kõiki uue mootori komponente ei saa matemaatiliselt modelleerida. Peame ikkagi osad tootma ja neid teatud paigaldistel katsetama, tulemuse saama, selle välja tooma ja uuesti katsetama. Seetõttu tuleb katsebaas luua enne mootori loomist. See vajalik tingimus. PD-35 ventilaatori läbimõõt on 3,1 meetrit, tõukejõusüsteemi enda läbimõõt läheneb juba 4 meetrile. See viitab sellele, et sellist kokkupandud mootorit on võimatu transportida. Eeldame, et transpordime selle katsejaama mitmes sõlmes. Selleks ajaks on montaažihoone juba ehitatud. Paneme mootorid kokku, katsetame, seejärel demonteerime, saadame lennukitehastesse, kus need pannakse uuesti kokku otse lennuki tiiva alla.

Siia ehitatakse 8 katsestendit: kõrgsurvekompressorite sõlmkatsestendid, põlemiskambri sektsioonide ja täismõõdus põlemiskambri katsestend, rootori osade vaakumkatsestend, suletud gaasigeneraatori katsestend, kaks stendi ja ettevalmistusruum täissuuruses mootori katsetamiseks. Ja avatud stend, kus erinevat tüüpi testid: akustiline, jäävalu, lindude valamine, tera purunemine ja nii edasi. Ülesandeks on käesoleval aastal alustada projekteerimis- ja kalkulatsioonidokumentatsiooni väljatöötamisega. Kasutuselevõtu tähtajad on väga lühikesed, seega on meil väga vähe aega. Aktiivne töö nende projektidega juba käib.

Kokkuvõtteks jääb üle vaid mõned faktid märkida. Tänaseks annab United Engine Corporation tööd enam kui 90 000 inimesele. Mootori PD-35 loomise projekti kogueelarve on 180 miljardit rubla, millest 60 miljardit moodustavad investeerimiskulud, 120 miljardit on mootori enda loomine, sealhulgas disainerite ja uurimisinstituutide töö. PD-35 projektis on kavas kasutada selliseid paljutõotavaid tehnoloogiaid nagu:

- komposiidi pealekandmine polümeermaterjalid mootori osades ja koostudes;
- laminaarse vooluga komposiitmaterjalidest suurte mootorigondelite tootmine;
- suuremõõtmeliste ja keeruka kujuga keredetailide valmistamine lisatehnoloogia abil;
- uute kuumakindlate sulamite ja intermetalliliste ühendite pealekandmine;
- madala emissiooniga põlemiskambri loomine.