Paralelno s dovršetkom programa certificiranja nove generacije turboventilatorskog motora PD-14 za putnički zrakoplov MS-21, United Engine Corporation 2018. započinje projektiranje baznog motora perspektivne obitelji turboventilatorskih motora velikog potiska (od 25. do 50 tf). Zove se PD‑35 i dizajniran je za potisak pri polijetanju od 35 tf. Kako je objavljeno na portalu službene državne nabave, državni ugovor za istraživanje i razvoj na PD-35 sklopljen je 25. prosinca 2017. Projektirani su za šest godina i trebali bi biti dovršeni 2023. s proizvodnjom i testiranjem tehnologije. demonstrator motor, koji će postati prototip za buduću proizvodnju PD‑35 za korištenje na obećavajućim širokotrupnim i teškim transportnim zrakoplovima. UEC-Aviadvigatel JSC sa sjedištem u Permu je identificiran kao glavni izvođač radova, ali, kao iu slučaju PD-14, bit će uključena široka suradnja između UEC poduzeća i industrijskih istraživačkih instituta.

"Kada smo planirali obitelj PD-14, odabrali smo najveću tržišnu nišu - oko 55-60% obujma tržišta u sljedećih 30 godina", rekao je Alexander Inozemtsev, glavni dizajner JSC UEC-Aviadvigatel, prije dvije godine na Međunarodni forum motora MFD-2016. – Ali postoji i tržište za male turboventilatorske motore i tržište za ultra velike motore – od 25 do 50 tf. Potonji čini otprilike 25-30% ukupnog potencijalnog tržišta. Dugo smo analizirali koje osnovne tehnologije, koji osnovni plinski generator odabrati da bismo ušli u ovu tržišnu nišu. Provedena analiza. Ako uzmemo tehnologije i materijale PD-14 i jednostavno simuliramo dimenzije motora od 35 tf, tada će njegov promjer biti 3,5 m, duljina - 7 m, a težina - oko 7 tona. Uđite na tržište s takvim motorom za 10–15 godina - nije ozbiljno. Stoga smo shvatili da nam je potreban iskorak u tehnologiji, postizanje sljedeće razine u pogledu učinkovitosti jedinice, a to podrazumijeva povećanje temperature ispred turbine za gotovo dodatnih 100° (u usporedbi s PD-14), što znači moramo imati materijale koji nisu samo izdržljivi, već i minimalne gustoće kako bismo bili konkurentni u težini. Osim toga, potrebna su ogromna sredstva. Taj problem danas postavljamo sebi i industrijskim institutima. Ali već imamo aerodinamičku osnovu za takav motor; simulirani visokotlačni kompresor s jednim dodanim stupnjem i novom visokotlačnom turbinom izrađenom od novih materijala omogućit će nam stvaranje takve obitelji. Osnovni motor bit će 35 tf.”

Omjer premosnice PD‑35 trebao bi doseći 11 (s promjerom ventilatora od 3100 mm). U srcu motora planira se koristiti generator plina s devetostupanjskim visokotlačnim kompresorom i dvostupanjskom turbinom (krug generatora plina PD-14 - "8-2"), dobit će pet- stupanj niskotlačnog kompresora i sedmostupanjska niskotlačna turbina. Kao i PD-14, mjenjač ventilatora nije planiran za korištenje na PD-35.

Alexander Inozemtsev napominje da je, zajedno s industrijskim institutima, već utvrđen popis od 18 glavnih kritičnih tehnologija, bez kojih će biti nemoguće osigurati konkurentnost takvog motora za jedno desetljeće. Među njima ponajprije navodi nove visokotemperaturne materijale i sljedeći korak u tehnologiji proizvodnje lopatica ventilatora - prelazak na kompozitnu lopaticu, koja omogućuje 30% uštede mase: “Uvjereni smo da ako ne ovladamo ovom tehnologijom kompozitnu lopaticu i balistički otporno kućište ventilatora, tada nećemo dobiti konkurentnu masu.” Ostali zadaci uključuju stvaranje "tanke" gondole motora, što zahtijeva postavljanje pogonske kutije ispod haube plinskog generatora, uvođenje aditivnih tehnologija, stvaranje nove generacije jedinica itd.

Do kraja 2021. očekuje se projektiranje demonstracijskog plinskog generatora za motor od 35 tona, ispitivanje pojedinačnih komponenti, sastavljanje i puštanje u radna ispitivanja, a 2023. sastavljanje i testiranje cijelog motora – tehnološkog demonstratora. Na temelju ovih radova planira se priprema za proizvodnju probne serije motora PD-35 za stolna, a potom i letna ispitivanja.

Pretpostavlja se da bi jedan od prvih zrakoplova opremljenih PD-35 trebao biti rusko-kineski širokotrupni putnički zrakoplov CR929, koji je trenutno u razvoju. Ali to će se najvjerojatnije dogoditi tek za 8-10 godina, ali današnji razvoj ODK-Aviadvigatela - 14-tonski PD-14 - moći će se "registrirati" pod okriljem serijskih zrakoplova u roku od tri godine.

U prosincu 2017. započela je posljednja, treća faza testiranja leta eksperimentalnog PD-14 na letećem laboratoriju Il-76LL. U završnoj su fazi i velika ispitivanja pilot serije motora. Očekuje se da će ruski tipski certifikat za PD-14 biti primljen 2018. godine, a do kraja godine UEC bi trebao početi s isporukom prve proizvodnje PD-14. Početni ugovor za isporuku pet PD-14 za certifikacijska ispitivanja remotorizirane verzije zrakoplova MS-21 sklopljen je između UEC - Perm Motors i Irkut Corporation u siječnju 2018. Ispitivanja leta MS-21 s elektrana od ta dva, PD-14 bi trebao započeti 2019., a certifikacija MS-21 s PD-14 planirana je za 2021., nakon čega će zrakoplovi s ovom konfiguracijom moći početi ulaziti u službu. Prvi MC-21-300 s PD-14 trebao bi stići u zrakoplovne kompanije " crvena krila" i Aeroflot: ugovori predviđaju da će od 16 zrakoplova koje je naručio Red Wings četiri biti opremljena PD-14, a Aeroflot je najavio da će do polovice od pedesetak MC-21-300 dobiti domaće motore.

United Engine Corporation je započela stvaranje motora velikog potiska PD-35 za perspektivne dugolinijske civilne zrakoplove.

Početak letnih testiranja u letećem laboratoriju novog ruskog zrakoplovnog motora PD-35 za dugolinijske širokotrupne putničke zrakoplove predviđen je za 2020. godinu.

PD-35 je obećavajući civilni motor velikog potiska, koji će biti stvoren u širokoj suradnji između UEC poduzeća koristeći tehnologije dobivene tijekom provedbe projekta PD-14 za MS-21.Planirano je skaliranje generatora plina iz PD-14, koji se razvija za MS-21, uz dodatak dodatnog stupnja na izlazu iz visokotlačnog kompresora (kao rezultat, broj stupnjeva PD-a -35 kompresor i turbina će biti 9 + 2). Promjer ventilatora novog motora bit će 3100 mm, duljina motora veća od 8 m, a težina oko 8 tona.

Slova "PD" označavaju napredni motor, a broj 35 je potisak u tonama. PD-35, koji razvija dizajnerski biro Aviadvigatel (Perm), bit će prvi ruski zrakoplovni motor s potiskom od 35 tona, dok motor D-18T ugrađen na teški transportni An-124 ima tu brojku od 23 tone.

Motor PD-14 vjesnik je oživljavanja domaće civilne zrakoplovne industrije >>

Ispitivanje motora u zraku složen je i dugotrajan dio programa stvaranja proizvoda. Do 2020. godine, osim samog motora, izradit će se i gondola motora u koju će biti ugrađen, pilon za pričvršćivanje na krilo zrakoplova, kao i svi potrebni sustavi koji će povezivati ​​PD-35 sa zrakoplovom na -bordna oprema također mora biti spremna.Sav posao je dizajniran za deset godina - do 2026. trebao bizapočet će serijska proizvodnja zrakoplovnih motora.

Programeri su procijenili stvaranje motora na 180 milijardi rubalja, koje su već dodijeljene iz predsjedničkog fonda. Prije svega, novi zrakoplovni motor planira se ugraditi na perspektivni rusko-kineski dugolinijski širokotrupni putnički zrakoplov, memorandum o izradi kojeg je potpisan u proljeće 2014. tijekom posjeta Vladimira Putina .

Razvoj PD-35- najambiciozniji projekt u ruskoj zrakoplovnoj industriji. Osim poduzeća UEC i UAC, u rad su uključeni gotovo svi vodeći ruski istraživački centri. Posebno,Sveruski istraživački institut za zrakoplovne materijalepomoći će programerima u stvaranju novih materijala. će provesti istraživanje koje će vam omogućiti odabir optimalnog oblika za gondole i pilon motora. AInstitut za primijenjenu mehanikupružat će pomoć Aviadvigatelu u fizikalnom i matematičkom modeliranju i istraživanjima u području mehanike.

Za izradu modernog motora potrebno je 2 puta više vremena od same letjelice. Suvremene metode dizajn može značajno smanjiti razdoblje rada, ali ipak, čak i prema najoptimističnijim prognozama, ovaj rad zahtijeva najmanje 5 godina. Ali trenutno se motor PD-14 već testira u Rusiji, na kojem se razvijaju najnaprednija tehnička rješenja, posebno na komorama za izgaranje i ventilatorima, koji će kasnije biti implementirani na PD-35, PD-10 i niz drugih motora. Bez sumnje, ovo bi trebalo ubrzati rad na PD-35.

Najnoviji teški motor nije stvoren da se natječe sa stranim proizvodima. Prvenstveno je potrebno riješiti goruće probleme ruske zrakoplovne industrije.Rusija ima odličan širokotrupni Il-96 dugog dometa. Ali njegovu konkurentnost negiraju četiri motora koja su trenutno ugrađena u njega.Razlog je taj što su četveromotorni dugolinijski zrakoplovi strateški inferiorni u odnosu na svoje dvomotorne konkurente. Uz nešto manji kapacitet (oko 400 putnika), moderni dvomotorni zrakoplovi pružaju isti dolet i bolji ekonomske karakteristike- posebno specifične troškove po sjedalo-kilometru.

PD-35 će definitivno riješiti ovaj problem smanjenjem broja motora na dva, a ako se “devedeset šesta” olakša i opremi kompozitnim krilom, onda će rezultat biti vrlo pristojan zrakoplov s dobrim izvoznim izgledima.

Pravo stanje u ukrajinskoj zrakoplovnoj industriji >>

Nekada davno, SSSR se ponosio stvaranjem najjačih zrakoplovnih motora na svijetu. Kod nas su počeli radovi na tankeru od 40 tona. Postoji li mogućnost nastavka radova u tom smjeru i je li ovaj projekt tehnički u našim mogućnostima?

Čimbenik koji je pridonio razvoju motora velikog potiska bila je potreba za civilnim i transportnim zrakoplovima za transkontinentalne letove bez presjedanja, što je zahtijevalo visoko učinkovite motore. Prvi u ovoj klasi bili su motori obitelji JT9D (Pratt & Whitney), CF6-6 (General Electric) i RB211 (Rolls-Royce), koji su se pojavili sredinom 1960-ih - ranih 1970-ih.

Od tada je tehnička razina motora velikog potiska nemjerljivo porasla. To je dovelo do dramatičnih poboljšanja u okolišu, resursima i ekonomski pokazatelji, povećana pouzdanost, smanjeni operativni troškovi. Takvi se motori trenutno ne proizvode u Rusiji.

Iz analize razvojnih trendova na svjetskom zrakoplovnom tržištu proizlazi da za postizanje konkurentnosti, perspektivni motor velikog potiska (2025.-2030.) mora osigurati:

smanjenje razine buke za više od 20 EPNdB (u usporedbi s normama poglavlja 4 ICAO standarda);

rezerva za emisije NOx od 60% (u usporedbi sa standardima CAEP/6);

vrijeme rada na krilu je više od 15 000–20 000 sati;

imati vrijeme zaustavljanja u letu više od 300.000 sati, a do 2030. godine – 550.000 sati;

životni vijek glavnih dijelova nije manji od 10 000–20 000 ciklusa leta (pri nazivnoj brzini - 8 sati);

usklađenost s ETOPS pravilima (jednomotorni let za dvomotorne zrakoplove) za 330 min. (umjesto 180 minuta za PD-14);

specifična potrošnja goriva je 10-15% manja u odnosu na razinu motora 5. generacije.

Glavni zrakoplovi 21. stoljeća >>

Stvaranje motora koji zadovoljava te zahtjeve nemoguće je bez razvoja materijala nove generacije i zaštitnih premaza, konstrukcijskih i tehničkih rješenja te stvaranja novih tehnoloških procesa.

"ODK-Perm Motors" i "ODK-Aviadvigatel" započeli su realizaciju projekta stvaranja prvog ruskog zrakoplovnog motora velikog potiska, PD-35. Prema generalnom direktoru tvrtke UEC-Perm Motors Sergeju Popovu, serija PD-35 mogla bi krenuti u proizvodnju 2028. Demostrator će biti spreman do 2023.

Motori PD-35 planiraju se ugraditi na perspektivne širokotrupne dugolinijske i teške transportne zrakoplove. Trošak projekta je 180 milijardi rubalja, od čega 60 milijardi rubalja. - investicijski troškovi i 120 milijardi rubalja. - izrada samog motora.

Novi motor će koristiti Najnovije tehnologije: kompozitni polimerni materijali u dijelovima i komponentama motora, aditivne tehnologije za izradu karoserijskih dijelova velikih dimenzija i složenih oblika, intermetalni spojevi.

Sada je projekt u fazi istraživanja i razvoja - UEC - Aviadvigatel je kupio od jednog dobavljača za 125,6 milijuna rubalja. za izvođenje istraživačko-razvojnih radova vezanih uz motor PD-35. Konkretno, izvođač mora obaviti radove za pripremu zaključaka idejni projekti komponente motora za demonstraciju tehnologije (DDT).

Projektni zadatak također sadrži klauzulu o razvoju "kritičnih" tehnologija potrebnih za stvaranje DDT jedinica i sustava. Govorimo o razvoju dizajna čvrstoće za lopaticu ventilatora, koja će biti izrađena od polimera i kompozitnih materijala. Dodatno će se razviti prednji uređaj i plamena cijev za komoru za izgaranje novog motora. Zahtjevi za dizajn i strujni krug motora će se formirati sa stajališta minimiziranja kritičnih događaja, kao i dat će se preporuke i održati odobrenje projektni zadatak o razvoju tehnologije kritičnih sustava automatska kontrola PD-35 i pokazni motorni plinski generator.

Prema novinama Kommersant-Perm, iz protokola nabave proizlazi da jedini dobavljač Odabran je sam "Avionski motor".

Do danas su stručnjaci odredili dizajn motora, uspostavili suradnju među industrijskim poduzećima i odredili tehničke smjernice za izradu motora. Programeri su također proveli niz računalnih i eksperimentalnih radova koji su potvrdili izvedivost projekta.

Jedna od najvažnijih revolucionarnih tehnologija PD-35 je stvaranje, u suradnji s VIAM-om, prve kompozitne lopatice ventilatora u povijesti ruske zrakoplovne industrije. Kako primjećuju stručnjaci, stvaranje PD-35 zahtijevat će veliku modernizaciju kapacitet proizvodnje. Stručnjaci također primjećuju da novi motor postat će lokomotiva ne samo za United Engine Corporation, već će za sobom povući i cijelo gospodarstvo zemlje.

Generalni direktor JSC UEC-Perm Motors Sergej Popov: “PD-35 je proizvod za koji možemo reći da se danas povlači samo prva središnja crta u stvaranju ovog motora. Prije svega, ovo je faza istraživanja i razvoja - istraživački rad koji će odrediti izgled motora. U fazi istraživanja također će se razviti tehnologije potrebne za stvaranje ovog motora. Ovo je velik, dugačak popis: temeljno novi materijali koje prvo treba ispitati u VIAM-u, CIAM-u, a tek nakon toga donijeti odluku o njihovom uvođenju u masovna proizvodnja. Motori ove veličine u sovjetskoj povijesti, rusko zrakoplovstvo još nisu stvoreni. Stoga će biti potrebna velika modernizacija i rekonstrukcija proizvodnih pogona ne samo UEC-Perm Motors, već i drugih poduzeća UEC-a. Potrebno je stvoriti cijeli kompleks za testiranje, već do 2021.-2022. ovdje na mjestu u Permu.

To će se dogoditi u fazama. Prije svega, dizajneri će prvi izraditi proizvod. U nekoj će fazi postati jasno: zadovoljni smo ovim dizajnom, pustimo ga u proizvodnju i napravimo prototip. Ovo je otprilike 2022. A do tog vremena već bismo trebali imati bazu za testiranje gdje bismo mogli testirati ove prototipove. Prije svega, potrebno je započeti s ispitivanjem generatora plina - srca motora, njegovog vrućeg dijela. Nakon toga, nakon što smo se uvjerili da su korišteni pravi materijali i tehnička rješenja, prijeći ćemo na izradu demonstrator motora. Motor demonstratora je negdje 2023. godine. A za to moramo provesti određeni niz testova na postoljima za obradu spojeva. Mora se napraviti stalak za ispitivanje kompresora, stalak za ispitivanje komore za izgaranje... To je cijeli kompleks koji se mora napraviti prije nego što se “pusti u proizvodnju” prvi demonstrator motor.

Unatoč činjenici da je razina primijenjene softverski proizvodi, razina digitalizacije stvaranja motora danas je potpuno drugačija, još uvijek je potrebno testiranje hardvera. Glavne godine troše se na ovu provjeru. Vjerujem da će lansiranje PD-35 u proizvodnju biti oko 2028. godine. 10 godina za stvaranje takvog motora stvarno je razdoblje tijekom kojeg trebate raditi sustavno, marljivo, bez opuštanja ni minute.

PD-35 su novi materijali, uključujući i kompozitne, širok raspon njihove primjene i viša razina svih karakteristika. Zadatak je da se koriste ruske komponente i tehnologije. Takvi bi proizvodi trebali služiti kao lokomotive ne samo za industriju zrakoplovnih motora, nego i za cijelu industriju koja s nama radi u suradnji. Na primjer, za metalurge koji proizvode željezo, tvornice koje nam onda od tog željeza prave ležajeve. Ispada, industrijska proizvodnja zemlja u cjelini prelazi na nova razina. Isto se može reći i za industriju kompozitnih materijala. Jedan od trendova koje podržavamo u suradnji s VIAM-om je stvaranje, po prvi put u povijesti ruske zrakoplovne industrije, kompozitne lopatice turbine ventilatora. Vjerojatno će prvi primjerak PD-35 koristiti čeličnu oštricu, ali pouzdano znamo da su dizajneri u ovaj projekt uključili mogućnost proizvodnje s kompozitnim oštricama. Osim toga, bit će potrebno razviti druge nove tehnologije, na primjer, prijeći s upotrebe vijaka na rotacijsko zavarivanje. Ovo možda zvuči kao klišej, ali PD-35 bi doista trebao biti neka vrsta tehnološkog iskoraka koji treba postići u ovih 10 godina.”

Direktor infrastrukture u UEC-Perm Motors Nikolay Andreev:“Ovo je doista vrlo ozbiljan projekt, tako da će cijela zemlja raditi na stvaranju takvog motora - stotine poduzeća i deseci znanstveni instituti. Takav motor je potreban ne samo za sam proizvod, već i kako ne bismo izgubili svoju razinu kompetencije u području dizajna, u području tehnologije, u području materijala, te da ih razvijamo i umnožavamo. Ovaj projekt je uistinu poput velike lokomotive koja će za sobom povući cjelokupno gospodarstvo zemlje. Baš kao i PD-14, ovaj motor će biti stvoren u širokoj suradnji s poduzećima diljem zemlje, uključujući UEC.

Kako napraviti takav motor? Moramo shvatiti da ćemo jednostavnim skaliranjem rezultata postignutih pri izradi motora PD-14 dobiti samo dio potrebnih karakteristika. Preostale karakteristike možemo osigurati samo ovladavanjem potpuno novim tehnologijama i novim materijalima. Moram reći da je jednostavno istraživanje i razvoj nemoguće bez ozbiljnih ulaganja u proizvodne i ispitne pogone. Potrebno je ovladati novim kritičnim tehnologijama, proizvesti nove materijale i izraditi dijelove i jedinice dimenzija koje još nisu stvorene u našoj motorogradnji. To zahtijeva određena ulaganja.

Naše radne skupine rade na nizu investicijski projekti. Konkretno, usmjeren na razvoj informacijski sustavi- ovo je velika količina proračuna koje dizajneri moraju napraviti. To zahtijeva ozbiljna ulaganja u bazu izračuna ovdje na području UEC - Aviadvigatel. Velika investicija potrebno za pripremu proizvodna baza. To su strojevi i oprema za izradu i montažu dijelova velikih dimenzija.

I, naravno, priprema baze za testiranje. Danas u zemlji ne postoji ispitna baza za razvoj i pilot ispitivanje motora ove veličine i potiska. Postrojenje za ispitivanje na stolu za izradu ovog motora bit će izgrađeno na našoj ispitnoj stanici - tu će biti logistički centar, zgrada za završnu montažu i pripremu za ispitivanje, kao i cijeli kompleks ispitnih stolova.

Mora se reći da se sve komponente novog motora ne mogu matematički modelirati. Još uvijek morate izraditi dijelove i testirati ih na određenim instalacijama, dobiti rezultat, fino ga podesiti i ponovno testirati. Stoga se testna baza mora izraditi prije izrade motora. Ovaj nužan uvjet. Promjer ventilatora PD-35 je 3,1 metar, promjer samog pogonskog sustava već se približava 4 metra. To sugerira da je nemoguće transportirati tako sastavljen motor. Pretpostavljamo da ćemo ga do ispitne stanice transportirati u nekoliko jedinica. Do tada će montažna zgrada već biti izgrađena. Motore ćemo sastaviti, testirati, potom rastaviti i poslati u tvornice zrakoplova, gdje će se ponovno montirati direktno ispod krila zrakoplova.

Ovdje će se izgraditi osam ispitnih stolova: ispitni stolovi za visokotlačne kompresore, komora za izgaranje i ispitni uređaj za komoru za izgaranje u punoj veličini, vakuumski ispitni stol za dijelove rotora, ispitni stol za unutarnji plinski generator, dva postolja i prostorija za pripremu za punu - ispitivanje veličine motora. I otvoreni štand gdje će se proizvoditi različite vrste testovi: akustični, testovi bacanja ledom, testovi bacanja ptica, testovi loma oštrice i tako dalje. Cilj je ove godine započeti s izradom projektne i predračunske dokumentacije. Rokovi puštanja u rad su jako zbijeni, tako da imamo jako malo vremena. Na ovim projektima već se aktivno radi.”

Zaključno, možemo konstatirati samo neke činjenice. Danas United Engine Corporation zapošljava više od 90.000 ljudi. Ukupni proračun za projekt stvaranja motora PD-35 iznosi 180 milijardi rubalja, od čega su 60 milijardi investicijski troškovi, 120 milijardi je izrada samog motora, uključujući rad dizajnera i znanstvenih instituta. Projekt PD-35 planira koristiti takve obećavajuće tehnologije kao što su:

- korištenje kompozita polimerni materijali u dijelovima i komponentama motora;
- izrada gondola motora velikih dimenzija od kompozitnih materijala s laminarnim strujanjem;
- proizvodnja dijelova tijela velikih dimenzija i složenih oblika korištenjem aditivnih tehnologija;
- korištenje novih toplinski postojanih legura i intermetalnih spojeva;
- stvaranje komore za izgaranje s niskim emisijama.