Dlouho očekávaný, ruský
Ne všechny vyspělé země si mohou dovolit vytvářet vlastní letecké motory. Svého času byl v tomto čestném klubu Sovětský svaz a Rusko po mnoho desetiletí spočívalo na svých dřívějších vavřínech. Sériová výroba motorů pro civilní letadla je skutečnou špičkovou technologií, která jasně ukazuje skutečnou úroveň technologického vývoje v zemi. Raketové motory a letecké motory pro vojenské vybavení jsou stále o krok pod civilními jednotkami. Za prvé, u bojových vozidel není ekonomika a nízké konečné náklady na produkt tak kritické jako u „mírumilovného“vybavení. Za druhé, zdroje moderních civilních proudových motorů spolu se spolehlivostí jsou vyšší než u vojenských protějšků. Zvláště pokud je motor certifikován podle mezinárodních požadavků, například Evropské agentury pro bezpečnost letectví.
Drtivá většina moderních bypasových proudových motorů v Rusku má své kořeny v sovětské minulosti. PS-90 vyráběný společností JSC „UEC-Perm Motors“v různých modifikacích byl vyvinut již v polovině 80. let. Motor D-30KP-2 se v Rybinsku vyrábí od roku 1982 a jeho základní verze se vyrábí od roku 1972. Až do nedávné doby byl nejmodernější lehký SaM146, ale toto je rusko-francouzský projekt, ve kterém domácí inženýři byli zodpovědní za nekritičtější „studenou“část motoru. V zájmu spravedlnosti je třeba poznamenat, že generátor plynu „horké“části motoru z francouzštiny se z hlediska spolehlivosti ukázal ne nejlépe. Současně nastaly potíže jak s náhradními díly, tak s opravami. Až nyní se úroveň lokalizace pro opravu generátorů plynu v Rybinsku blíží 55%.
Jediným proudovým dvouokruhovým leteckým motorem vyvinutým od nuly pro civilní sektor v Rusku byl PD-14. Konstruktéři motorů Perm obdrželi na konci roku 2007 podmínky pro motor a o 11 let později společnost United Engine Company podepsala s korporací Irkut smlouvu na výstavbu pěti PD-14 pro vložku MS-21.
V posledních letech měli Rusové mnoho důvodů být hrdí na vědecký a technický potenciál země - to je platforma Armata, komplex hypersonických úderů Avangard a Su -57. Ale právě konstrukce PD-14 naznačuje, že se Rusko vrací na světový trh špičkových technologií.
Import nahrazen
Zpočátku byla vložka středního dosahu MC-21 postavena s očekáváním instalace dvou motorů-amerického Pratt & Whitney 1431 G-JM a ruského PD-14. Toto rozhodnutí bylo učiněno nejen kvůli nedostatku domácích analogů v době zahájení vývoje. Všechno je to o zákaznících. Podíl motorů na nákladech jakéhokoli dopravního letadla může dosáhnout 30%, a to jsou z hlediska údržby nejdražší jednotky v konstrukci. Není divu, že spotřebitelé mají právo zvolit si vlastní elektrárny, kterým je pozemní infrastruktura lépe přizpůsobena. Například při nákupu ukončeného A380 měly letecké společnosti dříve na výběr mezi motory Trent od Rolls-Royce a rodinou GP7200 společnosti Engine Alliance. Při vývoji GP7200 se spojily čtyři společnosti: American General Electric, Pratt & Whitney, francouzská SNECMA a německá MTU. Je to proto, že vytvoření moderního motoru pro hlavní dopravní letadlo je nákladné a časově náročné.
Dovážený G-JM PW1431 byl vytvořen na základě rodiny PW1000, které jsou v různých modifikacích namontovány na letouny Airbus, Mitsubishi a Embraer. U MC-21 se počítalo s největší verzí s tahem až 14 tun a průměrem ventilátoru 2,1 metru. První hotové motory z USA dorazily do leteckého závodu Irkutsk v roce 2015, 7 let po zahájení vývoje. Současně s podpisem smlouvy s Pratt & Whitney začalo Rusko vytvářet vlastní motor PD-14. Za posledních 30 let se jedná o největší projekt v domácím průmyslu leteckých motorů. Těžko říci, co by se stalo celému odvětví, kdyby se příběh PD-14 nestal.
Trochu o inovacích použitých v konstrukci domácího leteckého motoru. Všeruský institut leteckých materiálů vyvinul 20 nových materiálů pouze pro PD-14. Výzkumné týmy společnosti Perm JSC „UEC-Aviadvigatel“vytvořily od začátku 16 nových kritických technologií, které se v budoucnu stanou základem pro nové letecké motory. Zejména vysokotlaké turbíny jsou vybaveny monokrystalickými lopatkami schopnými pracovat při teplotách přesahujících 1700 stupňů. V boji za úsporu paliva jsou duté lopatky ventilátoru vyrobeny z titanu, což zvýšilo účinnost jednotky o 5%. Ke snížení hluku a škodlivých emisí do atmosféry je motor vybaven kompozitními prvky pohlcujícími zvuk a intermetalickou spalovací komorou s nízkými emisemi. Nejdůležitějším parametrem permského motoru je jeho zcela ruský původ, který se v naší době stal vzácností. Většina „průlomového“domácího inženýrského stavitelství je kompilací zastaralých ruských a moderních zahraničních jednotek. Například můžete jít do Naberezhnye Chelny. Nový elektrický vůz Kama-1 si v Číně půjčuje lithium-nikl-mangan-kobalt-oxidové baterie a nákladní automobily KamAZ bez posádky projektu Ermak jsou vybaveny „automatickými stroji“a radary společnosti Continental. PD-14 je z tohoto pohledu zcela nahrazen importem.
Motor PD-14 byl vyvinut jako konkurent vlastního PW1431G-JM, stejně jako PW1100G / JM pro letadla A320NEO. Tato mezera na trhu zahrnuje také motory Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C od konsorcia CFMI (GE / Snecma) pro stroje A320NEO, B737MAX a C919. S ohledem na kurz dolaru a zcela domácí původ budou ceny na světových trzích pro PD-14 docela atraktivní.
Technická suverenita
Inženýři od samého počátku správně plánovali na základě PD-14 vyvinout celou rodinu leteckých motorů s tahem od 9 do 18 tun, o čemž bude řeč později. Hotový generátor plynu novinky Perm, tj. Srdce motoru, byl připraven k testům na lavičce v listopadu 2010. Hotový prototyp, nebo, jak se také nazývá, technologický demonstrátor, byl poprvé navinut na stánku v červnu 2012. Motor poprvé vzlétl v říjnu 2015, i když ne pod křídly MS-21, ale společně s létající laboratoří IL-76LL č. 08-07.
Úplně první studie parametrů motoru potvrdily jeho technickou výhodu oproti dováženým protějškům. Specifická spotřeba paliva se snížila o 10–15%a náklady na životní cyklus se snížily o 20%. Vývojářům se také podařilo vyrovnat s hlukem, kvůli kterému nemohly být domácí motory certifikovány na Západě. Ukázalo se, že PD-14 je o 15–20 dB tišší, než vyžadují standardy Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO). Zpočátku nejvyšší manažeři United Aircraft Building Organization optimisticky plánovali zvýšit MS-21 na domácí motory na začátku roku 2018. Jak ale vidíme, stalo se to až v prosinci 2020.
V lednu letošního roku tři motory, z nichž jeden je rezervní, najely 4000 kilometrů z Permu do Irkutska na automobilových přívěsech, aby byly pod křídlem MC-21 s číslem 0012. Tyto motory byly vyrobeny v Permu zpět v roce 2018, ale až nyní se ukázalo, že jsou žádané. V loňském roce byly sestaveny další dva motory, na kterých bude MC-21-310 certifikován pro Federální agenturu pro leteckou dopravu. Také v roce 2021 plánují získat podobný certifikát od Evropské agentury pro bezpečnost letectví EASA. A pokud vše půjde podle plánu, závod Perm bude vyrábět až 50 leteckých motorů PD-14 ročně. Vyvíjí se nucená verze s tahem až 14,5 tuny PD-14A a ještě výkonnější PD-14M, navržená na tah maximálně 15,6 tuny. Existuje myšlenka vyvinout lehkou verzi PD-8 pro SuperJet na základě plynového generátoru motoru Perm.
Poté začíná kouzlo čísel. Zvýšením obchvatu bude PD-16 postaven pro těžkou verzi letounu MS-21-400 se vzletovým tahem 17 tun. Pokud se zmenší průměr ventilátoru, lze PD-10 sestavit s tahem téměř 11 tun. Verze turbohřídele vrtulníku s výkonem 11, 5 tisíc l / s na základě proudového motoru Perm bude mít v budoucnu název PD-12V. V této verzi již najde své uplatnění v armádním letectví. A konečně pro průmysl ve vývoji „pozemních“elektráren s plynovými turbínami GTU-12PD a GTU-16PD.
V roce 2021 se plánuje spuštění dalšího leteckého motoru s názvem PD pro zkoušky na lavičce, pouze index bude 35. Dříve se motory této třídy v Rusku a SSSR vůbec nevyráběly: rozsah tahu od 25 do 50 tun, průměr ventilátoru 3, 1 metr, vnější průměr 3, 9 metru a délka gondoly až 8 metrů. Produkce obra je plánována na rok 2027. S příchodem tohoto motoru bude mít Rusko naději na oživení legendárních Ruslanů nebo pokročilejších analogů.
