«широкий спектр применения»: как российская промышленность создаёт новые авиационные двигатели

Продукты

Модель ТРДД Авиадвигатель

Текущие продукты

• Авиадвигатель ПД-12 турбовальный, модернизированный для Ми-26 , взамен украинского Д-136
• Авиадвигатель ПС-12
• Авиадвигатель ПС-30 , варианты Д30К, Д30Ф6
• ТРДД Авиадвигатель ПД-14 будет оснащать Иркут МС-21
  
• ТРД-18Р редукторный 180 кН
• ПД-12В ПД14В Турбовальный 8500 кВт (11400 л.с.) для Ми-26
• Авиадвигатель ПД-30
• УМПО Р-195 для Су-25
• ТРДД Авиадвигатель ПС-90 , на котором установлены варианты Ил-76 , Ил-96 , Бериев А-50 и Туполев Ту-204 /214.
• Газовая турбина ГП-2 (ПС-90-ГП-2)
• ГПД-5,5 (Телец 60)
• ГТЭ-25П (ПС-90ГП-25) на базе агрегата ПС-90 и ГТА-25 Газотурбинная установка ГТУ-25П
• ГТУ-16П на базе ПС-90А и ГТУ-12П
• ГТУ-12П на базе Д-30 , другие ГТ (например, ГТУ4П ГТУ6П)
• ГТУ-8 (6-8,5 МВт) и ГТУ-16 (12,4-16,5 МВт) от ПД-14
• ГТУ-30П 30 34 МВт ГТЭ30 на базе Д-30Ф6 и ПС-90
• ГТА-14 14 МВт на базе солнечных турбин Титан-130
• ГТУ-32П (до 34 40 МВт) на базе Д-30Ф6 и МС5002Е (ГПА32 «Ладога» построена на заводе НЗЛ в Санкт-Петербурге)
• GTE180 GTE160 GT100 GTE65; установка М94ю2

Строительство и развитие

• ПД-24 (около ± 240 кН)
• ПД-28 (около ± 280 кН)
• ПД-35 (до 300/328 кН макс. 350) для транспортных и авиалайнеров Ан-124 (вдоль ПД24 ПД28 с увеличенными сердечниками ПД14 ПД18)
• ГТУ 30 и 40 МВт

Швецовские двигатели

• Швецов АШ-2
• Швецов АШ-21
• Швецов АШ-62 / М-62
• Швецов АШ-73
• Швецов АШ-82 / М-82
• Швецов АШ-83
• Швецов АШ-84
• Швецов М-11
• Швецов М-22
• Швецов М-25
• Швецов М-63
• Швецов М-64
• Швецов М-70
• Швецов М-71
• Швецов М-72
• Швецов М-80
• Швестов М-81

Соловьев двигатели

• ТРДД Соловьев Д-20 , на котором установлен Туполев Ту-124
  
• Турбовальный двигатель Соловьева Д-25 , на котором установлены Ми-6 , Ми-10.
  
• ТРДД Соловьев Д-30 , на котором установлены Туполев Ту-134А-3, А-5 и Б , МиГ-31 Микояна-Гуревича , Ильюшин Ил-62 , варианты Ил-76 Ильюшина , Бериев А-40 и Туполев Ту -154
  

История

Основание и эпоха Швецова

Родословная двигателей Швецовых

Авиадвигатель можно проследить в конструкции двигателя и завода по производству (завод № 19) основан в Пермском крае , РСФСР , 1 июня 1934 года для производства Wright Cyclone -derived М-25 . Аркадий Швецов был назначен главным конструктором на заводе, который также именовался Пермским конструкторско-моторным училищем . Училище было присвоено Советское ОКБ обозначение ОКБ-19 , а неофициально — ОКБ Швецова .

Первым двигателем, построенным в ОКБ-19, стал лицензионный вариант Wright R-1820-F3 Cyclone 9, получивший обозначение звездообразный двигатель Швецова М-25 . Другими поршневыми двигателями конструкции Швецова, выпускавшимися в ОКБ-19, были М-11 , М-71 АШ-2 , АШ-21 , АШ-62 , АШ-73 и АШ-82 . Всего за четыре года ОКБ-19 стало главным разработчиком и поставщиком радиальных авиадвигателей для советского авиастроения. Отдельным конструкторским бюро ОКБ Александра Микулина и Владимира Климова было поручено создание рядных двигателей.

В годы Великой Отечественной войны завод превысил проектную мощность в 12 раз, выпустив более 32 тысяч двигателей для Лавочкина Ла-5 , Сухого Су-2 и Туполева Ту-2 . В 1950-х годах завод перешел с поршневых двигателей на реактивные. Завод упрочил свои позиции и стал постоянным партнером и поставщиком продукции для Туполева , Ильюшина , Микояна , Миля , Мясищева .

Соловьев эпоха

После смерти Швецова в 1953 году руководство перешло к Павлу Александровичу Соловьеву , и ОКБ впоследствии называлось ОКБ Соловьева . При Соловьеве компания стала известна благодаря двигателю Д-15, которым в 1957 году был установлен Мясищев М-50 . Другие известные конструкции включали турбовальный двигатель Д-25 и турбовентиляторные двигатели Д-20 и Д-30 .

Постсоветская эпоха

С 1989 года по июнь 2001 года с перерывом в 1995-1997 годах предприятие возглавлял Юрий Евгеньевич Решетников.

Пермский моторный завод был основан в 1997 году как дочернее предприятие ОАО «Пермские моторы», унаследовав производство газовых турбин и богатые традиции крупнейшего предприятия Западного Урала. В июне 2001 года генеральным директором Открытого акционерного общества «Авиадвигатель» стал генеральный конструктор Иноземцев Александр Александрович. С октября 2006 г. — управляющий директор и главный конструктор.

В октябре 2003 года была создана «Управляющая компания Группы Пермские моторы», которая: 1) координирует корпоративные отношения и менеджмент компаний Группы «Пермские моторы», 2) решает вопросы стратегического маркетинга и 3) осуществляет инвестиционное планирование.

ОАО «Авиадвигатель» присоединено к Пермскому моторному предприятию, Группе Пермских моторных двигателей.

На пути к импортонезависимости

ПД-8 и ПД-35 разрабатываются на базе первого полностью российского турбовентиляторного двигателя ПД-14, которым будет оснащаться парк пассажирских самолётов МС-21. Первый полёт с этой силовой установкой одна из модификаций лайнера (МС-21-310) должна совершить до конца 2020 года.

Ранее для МС-21 закупались агрегаты PW1400G американской компании Pratt & Whitney. Как отмечают эксперты, в условиях санкционного режима создание ПД-14 позволяет России не зависеть от Запада в поставках своих самолётов отечественным и зарубежным заказчикам.

• Российский лайнер МС-21 с отечественными агрегатами ПД-14

Проект ПД-14 был запущен в рамках программы по созданию двигателей тягой от 9 до 18 т. По информации «Ростеха», российские специалисты создавали этот агрегат «на основе проверенных временем конструкторских решений» с применением современных отечественных технологий и материалов.

«Конструкторами было разработано и внедрено 16 ключевых технологий, например лопатки турбины из легчайшего интерметаллида титана или продвинутая система охлаждения, позволяющая турбине работать при температуре до 2000 °К (1726,85 °C. — RT)», — говорится в материалах корпорации.

Появление ПД-14 открыло для России технологическую возможность изготавливать высокоэффективные двигатели различной мощности. Один из них — ПД-8 тягой в 8 т, работы над которым должны быть завершены в 2022 году.

Такой агрегат необходим для оснащения узкофюзеляжных пассажирских лайнеров Ан-148 и SSJ-100, а также самолёта-амфибии Бе-200ЧС. В настоящее время Sukhoi Superjet 100 летает на российско-французском SaM146, Ан-148 и Бе-200 — на Д-436 производства запорожской компании «Мотор-Сич».

Также по теме

«Решение масштабных задач»: как Россия планирует замещать зарубежные авиационные двигатели

В России появилось конструкторское бюро по созданию новых двигателей для самолётов и БПЛА. Его костяк составили учёные Самарского…

В 2018 году Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева объявил о ремоторизации парка Бе-200, которая предполагает замену украинских агрегатов на SaM146.

Тем не менее, как отмечают в «Ростехе» и «Объединённой авиастроительной корпорации» (ОАК), в перспективе российские амфибии и SSJ-100 всё же будут оснащаться ПД-8. Кроме того, технологическая база этого агрегата позволяет устанавливать его и на вертолёты.

«Сейчас есть надежда, что мы двигатель (ПД-8. — RT) получим в 2022 году. В 2023 году пройдём в первую очередь на SSJ-100, и дальше на самолёте Бе-200 мы достигнем абсолютно 100%-ной импортонезависимости от Украины», — рассказал журналистам глава ОАК Юрий Слюсарь в октябре на полях «Гидроавиасалона-2020».

Из технического задания по проекту ПД-8, которое размещено на сайте госзакупок, следует, что крейсерская скорость самолёта, оснащённого этим агрегатом, составит 0,78—0,82 чисел Маха, максимальное время полёта — до 10 часов, температурный диапазон работы на земле — от -55 °С до +55 °С. Конструкция двигателя должна позволять носителю подниматься на высоту до 14 км.

ПД-8 получит цифровую электронную систему автоматического управления и будет соответствовать нормам Международной организации гражданской авиации (ICAO) по шуму и эмиссии вредных веществ.

Ещё одной важной особенностью ПД-8 станет система электропитания и коммутации агрегатов СЭПК-8, к которой предъявляются жёсткие требования по вибрации и взрывозащите. Её созданием занимается холдинг «Технодинамика»

• Сборка авиационного двигателя

«Считаю, что эта силовая установка будет востребована на отечественном авиационном рынке, поскольку имеет широкий спектр применения на региональных самолётах, а также применяться в перспективных вертолётах. Кроме того, уверен, что полученные компетенции при разработке систем для ПД-8 и ПД-14 помогут нам в аналогичных работах для авиадвигателя ПД-35», — заявил ранее генеральный директор холдинга «Технодинамика» Игорь Насенков.

«Достаточно скоро мы должны увидеть и первые результаты работ по ПД-8. Его появление позволит России производить и продвигать заказчикам самолёты-амфибии без оглядки на Украину, а также сократить долю импортных комплектующих в SSJ-100», — сказал Пантелеев.

Ракетные авиа двигатели

Первые ракетные авиа двигатели появились в начале 40 годов прошлого столетия в Германии, когда немцы всеми усилиями пытались создать быстрый самолёт, который мог бы принести им победу во Второй мировой войне. Тем не менее, стоит отметить, что наука в те годы не позволяла совершить точный расчёт некоторых параметров, поэтому проект так и не был реализован. Впоследствии ракетные авиа двигатели испытывались исключительно с возможностью их применения для разгона самолётов в стратосфере, но применимость их весьма ограничена, и потому на сегодняшний день они практически не используются.

Основным недостатком ракетного авиационного двигателя является практически полное отсутствие управляемости на высоких скоростях.

«Ключевые технологии»

Как говорят эксперты, наиболее трудоёмкая задача для российской промышленности — создание сверхмощного двигателя ПД-35 с тягой на взлёте от 33 до 40 т. Лётные испытания полноразмерного демонстратора этой силовой установки должны начаться в 2025 году, серийное производство — в 2028 году.

Этот агрегат необходим для оснащения перспективных транспортных машин большой грузоподъёмности, широкофюзеляжных дальнемагистральных самолётов Ил-96 и CR929 — перспективного российско-китайского лайнера, над проектом которого работают ОАК и государственная компания COMAC (Шанхай), которая специализируется на производстве авиакосмической техники.

Также по теме

«Технологическая независимость»: как новейший российский двигатель ПД-14 может изменить отечественную авиацию

Российский пассажирский самолёт МС-21 должен до конца года совершить первый полёт на двигателях ПД-14. Об этом глава Объединённой…

Полноразмерный макет отсека этого самолёта был представлен на МАКС-2019 в подмосковном Жуковском. Российско-китайская машина должна выпускаться в трёх модификациях. Базовая версия будет представлена моделью CR929-600, удлинённая — CR929-700, с укороченным фюзеляжем — CR929-500.

«На создание таких двигателей (как ПД-35. — RT) в мировой практике уходит 15 лет… Идёт разработка 18 ключевых технологий. В том числе сложнейшая деталь — композитная лопатка для вентилятора. Она уже готова. Благодаря этому массу двигателя удалось существенно снизить», — рассказал 1 сентября в интервью РБК индустриальный директор авиационного кластера «Ростеха» Анатолий Сердюков.

Как сообщил в июле в комментарии ТАСС генеральный конструктор предприятия «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев, использование новой композитной лопатки для ПД-35 позволило сократить массу узла, где она установлена, на 30%. Серийное производство лопаток развернётся на «ОДК-Сатурн».

Разработке сверхмощного авиационного двигателя нового поколения большое внимание уделяет лично президент РФ Владимир Путин. В середине августа на видеоконференции с врио губернатора Пермского края Дмитрием Махониным он заявил, что власти РФ окажут всю необходимую поддержку в реализации этого амбициозного проекта

«Что касается ПД‑35, это важнейший проект не только для Пермского края и не только для моторостроительного кластера Перми и для моторостроительного кластера страны в целом — это очень важный проект для всей России, имея в виду наши амбициозные планы в развитии авиации, в том числе и нашу работу над широкофюзеляжным самолётом», — подчеркнул Путин.

• Полноразмерный макет отсека CR929 на МАКС-2019

Как полагает Олег Пантелеев, создание новых авиационных двигателей, включая ПД-35, направлено на устранение зависимости отечественной авиационной отрасли от западных государств.

В свою очередь, в комментарии RT заслуженный лётчик России генерал-майор Владимир Попов обратил внимание на то, что реализация амбициозных проектов в двигателестроительном кластере стимулирует разработку новых отечественных летательных аппаратов, материалов и разнообразных электронных систем. «Это позволит создавать новые самолёты не только в гражданском секторе, но и в военной сфере

Благодаря ведущимся разработкам новых двигателей большое количество наших инженерных коллективов, конструкторских бюро получают необходимую финансовую поддержку. Всё это вместе толкает вперёд нашу высокотехнологичную промышленность», — заключил Попов

«Это позволит создавать новые самолёты не только в гражданском секторе, но и в военной сфере. Благодаря ведущимся разработкам новых двигателей большое количество наших инженерных коллективов, конструкторских бюро получают необходимую финансовую поддержку. Всё это вместе толкает вперёд нашу высокотехнологичную промышленность», — заключил Попов.

Атомные авиа двигатели

Первые атомные авиа двигатели начали появляться в середине минувшего века, когда начались мирные исследования атома. Основным принципом работы атомного авиационного двигателя является осуществление контролируемой цепной ядерной реакции, что позволяло выдавать огромную мощность, при сравнительно небольшом уровне затрат.

Атомные авиа двигатели практически одновременно появились и в США и в СССР, однако сама идея того, что самолёт, пусть и с весьма компактным атомным реактором на своём борту может упасть и это впоследствии приведёт к катастрофе, заставила отказаться от этой идеи.

В США атомный авиационный двигатель применялся на самолёте Convair NB-36H, а в СССР на самолётах Ту-95 и Ан-22.

Пульсирующие воздушно-реактивные авиа двигатели

Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели не нашли применения в современной авиации из-за неудовлетворительной своей эффективности. Главной особенностью их функционирования является то, что работают они на принципе воздушно-реактивного двигателя. С той лишь разницей, что топливо в камеру сгорания подаётся периодически, создавая своеобразные импульсы, позволяющие двигать объект в заданном направлении.

Пульсирующие воздушно-реактивные двигатели эффективны лишь при однократном своём использовании, в последующих же случаях, их использование снижает и саму надёжность и увеличивает затраты.