Dlho očakávaný, ruský
Nie všetky vyspelé krajiny si môžu dovoliť vytvárať vlastné letecké motory. V tomto čestnom klube bol svojho času Sovietsky zväz a Rusko dlhé desaťročia odpočívalo na svojich vavrínoch. Sériová výroba motorov pre civilné lietadlá je skutočnou špičkovou technológiou, ktorá jasne ukazuje skutočnú úroveň technologického rozvoja v krajine. Raketové motory a letecké motory pre vojenské vybavenie sú stále o krok nižšie ako civilné jednotky. Po prvé, pre bojové vozidlo nie je ekonomika a nízke konečné náklady na výrobok také kritické ako pre „mierové“vybavenie. Za druhé, zdroje moderných civilných prúdových motorov spolu so spoľahlivosťou sú vyššie ako zdroje vojenských náprotivkov. Zvlášť ak je motor certifikovaný podľa medzinárodných požiadaviek, napríklad Európskej agentúry pre bezpečnosť letectva.
Prevažná väčšina moderných bypasových prúdových motorov v Rusku má svoje korene v sovietskej minulosti. PS-90 vyrábaný spoločnosťou JSC „UEC-Perm Motors“v rôznych modifikáciách bol vyvinutý už v polovici 80. rokov. Motor D-30KP-2 sa v Rybinsku vyrába od roku 1982 a jeho základná verzia sa vyrába od roku 1972. Až donedávna bol najmodernejší ľahký SaM146, ale toto je rusko-francúzsky projekt, v ktorom boli domáci inžinieri zodpovední za nie najkritickejšiu „studenú“časť motora. V záujme spravodlivosti je potrebné poznamenať, že plynový generátor „horúcej“časti motora z Francúzska nebol z hľadiska spoľahlivosti najlepší. Súčasne nastali problémy s náhradnými dielmi aj s opravami. Až teraz sa úroveň lokalizácie na opravu generátorov plynu v Rybinsku blíži k 55%.
Jediným prúdovým dvojokruhovým leteckým motorom vyvinutým od začiatku pre civilný sektor v Rusku bol PD-14. Konštruktéri motorov Perm dostali koncom roka 2007 referenčný rámec pre motor a o 11 rokov neskôr spoločnosť United Engine Company podpísala s korporáciou Irkut zmluvu na výstavbu piatich PD-14 pre vložku MS-21.
V posledných rokoch mali Rusi mnoho dôvodov na to, aby boli hrdí na vedecký a technický potenciál krajiny - to je platforma Armata, komplex nadzvukových úderov Avangard a Su -57. Ale práve konštrukcia PD-14 naznačuje, že sa Rusko vracia na svetový trh s high-tech.
Dovoz nahradený
Pôvodne bola vložka stredného dosahu MC-21 postavená s očakávaním inštalácie dvoch motorov-amerického Pratt & Whitney 1431 G-JM a ruského PD-14. Toto rozhodnutie bolo urobené nielen kvôli nedostatku domácich analógov v čase začiatku vývoja. Je to všetko o zákazníkoch. Podiel motorov na nákladoch akéhokoľvek dopravného lietadla môže dosiahnuť 30%, a to sú z hľadiska údržby najdrahšie jednotky v konštrukcii. Nie je prekvapujúce, že spotrebitelia majú právo vybrať si vlastné elektrárne, ktorým je pozemná infraštruktúra lepšie prispôsobená. Napríklad pri kúpe ukončeného A380 mali letecké spoločnosti predtým na výber medzi motormi Trent spoločnosti Rolls-Royce a rodinou GP7200 spoločnosti Engine Alliance. Pri vývoji GP7200 sa spojili štyri spoločnosti: American General Electric, Pratt & Whitney, francúzska SNECMA a nemecká MTU. Dôvodom je skutočnosť, že vytvorenie moderného motora pre hlavné dopravné lietadlo je nákladné a časovo náročné.
Dovážaný G-JM PW1431 bol vytvorený na základe rodiny PW1000, ktoré sú v rôznych modifikáciách namontované na lietadlá Airbus, Mitsubishi a Embraer. V prípade MC-21 sa predpokladala najväčšia verzia s ťahom až 14 ton a priemerom ventilátora 2,1 metra. Prvé hotové motory z USA dorazili do leteckého závodu Irkutsk v roku 2015, 7 rokov po začiatku vývoja. Súčasne s podpisom zmluvy so spoločnosťou Pratt & Whitney začalo Rusko vytvárať vlastný motor PD-14. Za posledných 30 rokov ide o najväčší projekt v domácom priemysle leteckých motorov. Je ťažké povedať, čo by sa stalo s celým priemyslom, keby sa príbeh PD-14 nestal.
Trochu o inováciách použitých v konštrukcii domáceho leteckého motora. Všeruský inštitút leteckých materiálov vyvinul 20 nových materiálov iba pre PD-14. Výskumné tímy spoločnosti Perm JSC „UEC-Aviadvigatel“vytvorili od začiatku 16 nových kritických technológií, ktoré sa v budúcnosti stanú základom pre nové letecké motory. Vysokotlakové turbíny sú predovšetkým vybavené monokryštalickými lopatkami, ktoré sú schopné pracovať pri teplotách presahujúcich 1 700 stupňov. V boji za úsporu paliva sú duté lopatky ventilátora vyrobené z titánu, čo zvýšilo účinnosť jednotky o 5%. Na zníženie hluku a škodlivých emisií do atmosféry je motor vybavený kompozitnými prvkami absorbujúcimi zvuk a intermetalickou spaľovacou komorou s nízkymi emisiami. Najdôležitejším parametrom permského motora je jeho úplne ruský pôvod, ktorý sa v našej dobe stal vzácnosťou. Väčšina „prelomového“domáceho stavebného inžinierstva je kompiláciou zastaraných ruských a moderných zahraničných jednotiek. Napríklad môžete ísť do Naberezhnye Chelny. Nové elektrické auto Kama-1 si v Číne požičiava lítium-nikel-mangán-kobalt-oxidové batérie a nákladné autá KamAZ bez posádky projektu Ermak sú vybavené „automatickými strojmi“a radarmi Continental. PD-14 z tohto pohľadu je úplne nahradený importom.
Motor PD-14 bol vyvinutý ako konkurent jeho vlastného PW1431G-JM, ako aj PW1100G / JM pre lietadlo A320NEO. Do tejto medzery na trhu patria aj motory Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C od konzorcia CFMI (GE / Snecma) pre stroje A320NEO, B737MAX a C919. Ak vezmeme do úvahy výmenný kurz dolára a úplne domáci pôvod, ceny na svetových trhoch pre PD-14 budú celkom atraktívne.
Technická suverenita
Inžinieri od samého začiatku správne plánovali na základe PD-14 vyvinúť celú rodinu leteckých motorov s ťahom od 9 do 18 ton, o ktorých sa bude diskutovať o niečo neskôr. Hotový plynový generátor novinky Perm, tj. Srdce motora, bol pripravený na skúšky na lavičke v novembri 2010. Hotový prototyp alebo, ako sa mu tiež hovorí, technologický demonštrátor, bol prvýkrát zabalený v stánku v júni 2012. Motor prvýkrát vzlietol v októbri 2015, aj keď nie pod krídlami MS-21, ale spolu s lietajúcim laboratóriom IL-76LL č. 08-07.
Hneď prvé štúdie parametrov motora potvrdili jeho technickú výhodu oproti dovážaným náprotivkom. Špecifická spotreba paliva sa znížila o 10-15%a náklady na životný cyklus sa znížili o 20%. Vývojárom sa podarilo vysporiadať aj s hlukom, kvôli ktorému nemohli byť domáce motory certifikované na Západe. Ukázalo sa, že PD-14 je o 15-20 dB tichší, ako vyžadujú normy Medzinárodnej organizácie pre civilné letectvo (ICAO). Vrcholoví manažéri United Aircraft Building Organization pôvodne optimisticky plánovali zvýšiť výkon MS-21 na domáce motory začiatkom roka 2018. Ako však vidíme, stalo sa to iba v decembri 2020.
V januári tohto roku prešli tri motory, z ktorých jeden je rezervný, 4 000 kilometrov z Permu do Irkutska na automobilových prívesoch, aby boli pod krídlom MC-21 s číslom 0012. Tieto motory boli vyrobené v meste Perm v r. 2018, ale až teraz sa ukázalo, že sú žiadané. V minulom roku boli zmontované ďalšie dva motory, na ktorých bude MC-21-310 certifikovaný pre Federálnu agentúru pre leteckú dopravu. Rovnako v roku 2021 plánujú získať podobný certifikát od Európskej agentúry pre bezpečnosť letectva EASA. A ak pôjde všetko podľa plánov, závod Perm bude vyrábať až 50 leteckých motorov PD-14 ročne. Vyvíja sa nútená verzia s ťahom až 14,5 tony PD-14A, ako aj ešte výkonnejšia PD-14M, navrhnutá na ťah maximálne 15,6 tony. Existuje nápad vyvinúť ľahkú verziu PD-8 pre SuperJet na základe plynového generátora motora Perm.
Potom začína kúzlo čísel. Zvýšením obchvatu bude PD-16 postavený pre ťažkú verziu lietadla MS-21-400 so vzletovým ťahom 17 ton. Ak je priemer ventilátora zmenšený, PD-10 je možné zostaviť s ťahom takmer 11 ton. Verzia turbohriadeľa vrtuľníka s výkonom 11,5 tisíc l / s na základe prúdového motora Perm bude v budúcnosti niesť názov PD-12V. V tejto verzii už nájde svoje uplatnenie v armádnom letectve. A nakoniec pre priemysel vo vývoji „pozemných“elektrární na plynové turbíny GTU-12PD a GTU-16PD.
V roku 2021 sa plánuje spustenie ďalšieho leteckého motora s názvom PD na skúšky na lavičke, iba index bude 35. Predtým sa motory tejto triedy v Rusku a ZSSR vôbec nevyrábali: rozsah ťahu od 25 do 50 ton, priemer ventilátora 3, 1 meter, vonkajší priemer 3, 9 metra a dĺžka gondoly až 8 metrov. Výroba tohto obra je naplánovaná na rok 2027. S príchodom tohto motora bude mať Rusko nádej na oživenie legendárnych Ruslanov alebo pokročilejších analógov.
