Пс-90а-2

История разработки[править | править код]

В конце 1982 года был объявлен конкурс на унифицированный двигатель для пассажирских самолётов нового поколения Ту-204 и Ил-96, удовлетворяющий актуальным мировым требованиям по экономичности, шумности, безопасности и экологическим характеристикам. Основными конкурентами в конкурсе были двигатели НК-64 ОКБ Кузнецова и Д-90А ОКБ Соловьёва, где последний показал преимущество по удельному расходу топлива, массе, степени двухконтурности и себестоимости производства. Кроме того, КБ Соловьёва имело возможность быстро запустить свой двигатель в серию. При разработке нового двигателя его проектная тяга была поднята с 13 500 (Д-90) до 16 000 кгс (Д-90А), за счёт более напряжённых термодинамических характеристик, благодаря чему исходный трёхдвигательный проект Ту-204 стал двухдвигательным.

Д-90А (с 1987 — ПС-90А) продемонстрировал превосходство над двигателями, разработанными в 1960-х — 1970-х и должен был составить конкуренцию аналогичным двигателям, производимым вне России. Новый двигатель впервые поднял в воздух самолёт Ил-96 в 1988 году и Ту-204 в 1989 году. Сертифицирован в 1992 году и с тех пор находится в производстве и эксплуатации.

В 1990-х годах при акционировании АО «Пермские моторы» комиссия Госкомимущества РФ под руководством П. Мостового приняла решение о нецелесообразности финансирования проекта ПС-90. В 1995 году были проведены  межведомственные испытания и сдача в эксплуатацию первого агрегата ГПА-12Р «Урал» с ГТУ-12П (на базе авиационного двигателя ПС-90) на КС «Ординская», ООО «Газпром трансгаз Чайковский». С 1996 по 2001 не было поставлено ни одного нового двигателя. Однако возобновившиеся в 2000-х годах заказы со стороны эксплуатантов, включая нефтегазовую отрасль, удержали проект на плаву.

Двигатель эксплуатируется по техническому состоянию в пределах назначенных ресурсов (циклов) основных деталей. Максимальная наработка без снятия с крыла составляет 12 198 часов (заводской номер 3949043102040), что в два раза превышает межремонтный интервал двигателей предыдущего поколения, а лидерный двигатель наработал 35 503 ч (заводской номер 3949042001017).

ПС-90А имеет сертификат о соответствии нормам ИКАО 2008 года по эмиссии и обеспечивает всем самолётам, на которые устанавливается, соответствие нормам ИКАО на шум самолётов, в том числе и последним — по главе 4.

Летно-технические характеристики:

Примечания

Комментарии Источники

1. Авиационные двигатели Павла Соловьёва // ОДК «Авиадвигатель». — 2017.
2. Свищев, Г.П. (1994), Авиация: Энциклопедия , Москва: Большая Российская энциклопедия
3. ↑ 12 Александр Бакланов. Лоббируя западных производителей. Что стоит за тезисом о неэффективности российских авиационных двигателей. ВПК № 37 (104), 5 октября 2005 года.
4. А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий. Газотурбинные двигатели. — Пермь, 2006.
5. Ольга Осипова. Ординский старт десяти миллионам. — С. 24-29.
6. Национальный аэрокосмический журнал. ВЗЛЁТ. Специальный выпуск. — 2014.
7. реестр двигателей ПС-90
8. ↑ 12 ПС-90А//ОАО «Авиадвигатель»
9. Сайт ОДК Пермские моторы, Авиационный двигатель ПС-90А3
10. «UEC-Aviadvigatel». PS-90А-76 Aero Engine
11. Двигатель ПС-90А2 получил сертификат типа На ПМЗ освоено серийное производство // Новости Aviation EXplorer
12. Двигатель ПС-90А3 к полётам готов // ВПК.name
13. Дмитрий Астахов . Пермские моторостроители заведут Крым,Коммерсантъ (9 августа 2017).

Неприятности с Ил-96

Принятие решения о создании двигателя ПС-90, унифицированного для разного типа самолетов, привело к серьезному изменению конструкции аэробуса Ил-96. Как раз в это время заканчивалась его разработка.

Из-за того что «на ходу» пришлось менять силовую установку на этот унифицированный двигатель, фюзеляж нового самолета укоротили более, чем на 6 метров с соответствующим сокращением пассажировместимости и доработкой крыла. Значительно позднее была разработана грузовая версия Ил-96-400Т, сохранившая изначальные размеры, но в грузовом варианте. И лишь пару лет назад было принято решение о возобновление производства широкофюзеляжного пассажирского аэробуса Ил-96 в его первоначальных размерах под маркой Ил-96-400М, создание которого стало возможным благодаря увеличению тяги модификации двигателя ПС-90.

Обслуживание и ремонт

Руководство по ремонту двигателя ПС-90 было разработано АЛ «Авиадвигатель», а организацией обслуживания эксплуатантов занимается Объединенная двигателестроительная корпорация.

Каждый агрегат имеет свой формуляр, в котором указан назначенный ресурс основных деталей, из которых он состоит, также прописаны допустимые значения различных параметров работы, фиксируемые датчиками или измерительными приборами.

Отработанные циклы деталей, превышение допустимых параметров и различного рода происшествия служат основанием для отправки двигателя в ремонт. Поскольку конструкция постоянно совершенствуется, при проведении ремонта одновременно выполняются его доработки с внедрением всех необходимых изменений. Обычно двигатель ремонтируется за 6 месяцев.

Подробней об особенностях

Тяжелый транспортный самолет Ил-76МД-90А(изд.476) является глубоко модернизированной версией хорошо зарекомендовавшего себя самолета Ил-76МД, который производился в Республике Узбекистан на Ташкентском авиационном предприятии им. Чкалова.

Новые пилотажно-навигационный комплекс, система автоматического управления, комплекс связи и «стеклянная» кабина отвечают всем современным требованиям к авионике воздушных судов и значительно увеличивают безопасность полетов, точность самолетовождения и десантирования. Замена штатных двигателей Д-30КП2 на значительно более современные ПС-90А-76, установка модифицированного крыла и усиленного шасси значительно расширяют эксплуатационные возможности самолета.

Тяжелый оперативно-стратегический транспортный самолет Ил-76МД-90А предназначен для межрегиональной перевозки войск, тяжелой крупногабаритной техники и грузов, а также десантирования личного состава, техники и грузов парашютным и посадочным способом. Самолет транспортирует весь перечень ВВТ, применяемой воздушно-десантными войсками России.

Так же Ил-76МД-90А может использоваться для перевозки больных и раненых и тушения площадных пожаров. Максимальная коммерческая нагрузка увеличена до 52 тонн. Максимальный взлетный вес самолета доведен до 210 тонн.

Самолет представляет собой свободнонесущий моноплан с высоким расположением крыла с четырьмя двигателями, установленными на крыле на пилонах, Т-образным хвостовым оперением и пятистоечной схемой шасси. В хвостовой части фюзеляжа снизу расположен грузовой люк с рампой для загрузки и выгрузки грузов и техники и осуществления десантирования. Самолет может выполнять взлет и совершать посадку на грунтовых (с плотностью грунта до до 7,5 кг/см²) и бетонных аэродромах с высотой от минус 300 до 3000 м над уровнем моря и выполнять полёты в любое время суток над сушей и водными пространствами.

Модернизация самолета, предусматривающая установку современных двигателей, систем управления самолетом, нового крыла и усиленного шасси значительно расширяет эксплуатационные возможности Ил-76МД-90А и увеличивает точность самолетовождения и десантирования. Самолет нового поколения

Модификации

Как у всех удачных моделей, у ПС-90 А имеются различные модификации. Расскажем о наиболее известных.

ПС-90 А-76. Мотор предназначен для транспортника ИЛ-76. Прежний двигатель, Д-30 КП, отличался повышенным шумом. Ужесточившиеся требования ICAO потребовали установки на воздушное судно более экологичного мотора, который он и получил в лице ПС-90-А. Величина взлетной тяги на модификации – 14 500 кгс. Сэкономит самолет и на расходе топлива – примерно, на 15% меньше прежнего.

Читайте B-92С2 – двигатель для танка Т-90

ПС-90 А 1. Улучшенная модель базового варианта. Благодаря усовершенствованиям и применению инновационных материалов шумовыделение и выброс вредных веществ еще более уменьшилось. Модификация отличается большей тягой – 17 400 кгс.

ПС-90 А 2. В этой версии изменился материал, из которого сделаны лопатки вентилятора в двигателе. Это позволило значительно улучшить технические характеристики. В частности, почти в два раза повысилась надежность силового агрегата, появилась возможность увеличения тяги почти до 18 000 кгс, стала легче эксплуатация.

Также существуют модификации ПС-90 А-154, для установки на ТУ-154 М 2.В этом случае заметно, на 15%, снизилось потребление топлива, и позволит самолету соответствовать строгим критериям международных авиационных организаций по экологии и шуму.

Хочется верить, что у двигателя ПС-90 А и его родных братьев – модификаций есть хорошее будущее. На ОАО «Пермском моторном заводе» делают все, чтобы это случилось

Большое внимание уделяется качественному производству двигателей. Для этого закуплено современное импортное оборудование: роботокомплекс VATex, вакуумная печь Ipsen, фрезерные центры по обработке метала Cincinnati V-CNC-500 и многое другое

История создания

Изначально двигатель предназначался для нового самолета, который должен был заменить главную «рабочую лошадку» у «Аэрофлота» – самолет Ту-154, на смену которому уже разрабатывался новый лайнер Ту-204. Не вникая в историю создания этого транспорта, который по проектам то был оснащен 3 двигателями, то 2, неоднократно менял конфигурацию и компоновку, нужно отметить, что конкуренция среди конструкторских бюро за право разработки двигателя для этого лайнера была крайне напряженной. В итоге победил пермский проект, носивший тогда обозначение Д-90.

В процессе доработки двигателя он получил новое имя — ПС, которое расшифровывается как Павел Соловьев (руководитель разработки). Сертификат типа на двигатель был получен в 1992 году. Сам он задумывался как унифицированный для разных самолетов, но его появление и сертификация совпали с упадком промышленного производства в авиации.

С 1996 по 2001 год потребителям не было поставлено ни одного двигателя ПС-90. В настоящее время ситуация выправляется. Относительно недавно был получен заказ на 154 двигателя для производства военно-транспортных самолетов проекта 476, который находится в стадии исполнения. Распаковка двигателя ПС-90 на ульяновском «Авиастаре» показана на картинке.

Технические характеристики ПС-90 А

Это – турбореактивный двухконтурный двигатель, использующий смешение потоков наружного и внутреннего контуров. Он имеет эффективную систему шумоглушения и реверсивное устройство в канале наружного контура.

Приведем некоторые технические характеристики ПС-90 А.

— Длина – 4 964 мм.

— Диаметр вентилятора – 1 900 мм.

— Масса (сухая) – 2 950 кг.

— Рабочая температура для запуска мотора на земле – от – 47 до + 45 градусов.

— Допустимый потолок высоты – 13 100 м.

— Расход горючего в крейсерском режиме – 0,595 кг/кгс в час.

— Тяга на взлете – 16 000 кгс.

— Степень сжатия в компрессоре – 35,5.

— Для двигателя необходимо горючее Jet A -1 и Jet A. Для ПС-90 А используется специально разработанное моторное масло Niteс отечественного производства, хотя возможно применение других масел: Turbonicoil 525-2A, Castrol 325 DERD 2468 Castrol и др.

— При критических минусовых температурах, меньше -16С для запуска двигателя требуется его подогрев.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГТУ-16П

• Условное обозначение двигателя: ПС-90ГП-2;
• Тип двигателя: газотурбинный, одноконтурный с независимой свободной турбиной;
• Назначение: привод газового компрессора газоперекачивающего агрегата на компрессорных станциях магистральных трубопроводов;
• Направление вращения роторов двигателя: против вращения часовой стрелки по ГОСТ 22378-77
• Мощность на валу силовой турбины, МВт: 16,0;
• КПД на валу силовой турбины, %: 35,2;
• Частота вращения СТ, об/мин.: 5300+/-100;
• Топлива и масла применяемые при эксплуатации ГТУ:
  1. Рабочее и пусковое топливо:транспортируемый природный газ ГОСТ 5542, ОСТ 51.40-93, подготовленный в соответствии с требованиями ГОСТ 29328-92;
• Масло: основное…. МС-8П ОСТ 38.01163-78 — дублирующее…»Петрим» ТУ 38. 401939-92 Примечание: 1. Смешение основного и дублирующего масла не допускается 2. Класс чистоты заправляемого в маслобак масла — не грубее 11 класса по ГОСТ 17216 -71.
• Параметры пускового газа перед стартером СтВ-5Г:
  1. давление: перед запуском, кгс/см26,0…7,0; — при работе стартера, кгс/см2 2,8…6,0;
• противодавление на выходе из стартера, кгс/см2: 0,3…0,5;
• температура, °С: 5…50;
• расход газа, кг/с: не более 2,0;
• расход газа на один запуск, кг: не более 200.
• Время работы стартера: с 100;
• Время запуска:
  1. время запуска двигателя, с — не более 170;
• время пуска ГПА с момента нажатия на кнопку “Пуск” до выхода ГТУ на рабочий режим ( без учета времени предпусковой подготовки ), мин — не более 20.
• Параметры топливного газа на входе в двигатель:
  1. давление рабочее, кгс/см2: 28,0…32,0;
• температура: °С 20…50.
• Параметры масла в маслосистеме ГТУ:
  1. давление масла на входе в двигатель на минимальном режиме, кгс/см2 : не менее 3,2;
• давление масла на входе в двигатель на остальных режимах, кгс/см2 : 3,5…4,5;
• температура масла в маслобаке, °С, не ниже 15
• температура масла на входе в двигатель : — на запуске, °С: не ниже 0; — на режимах, °С: 30…70;
• максимальная температура масла на выходе: — из ш/п компрессора,°С: не выше 130; — из р/п турбины ГГ,°С: не выше 140; — из опор СТ,°С, не выше 130.
• Содержание вредных веществ в выхлопных газах:
  1. оксиды азота NOx, мг/нм3. не более 100
• окись углерода СО, мг/нм3, не более 50
• Масса сухая двигателя ПС-90ГП-2, кг, не более: 5150.

Модификации[править | править код]

Существует несколько модификаций двигателя: базовая ПС-90А, а также ПС-90А-76, ПС-90А-1 и ПС-90А-2. Осваивается производство модифицированного ПС-90А-3.

ПС-90Аправить | править код

Двигатель ПС-90А для самолёта Ил-96

Двигатель ПС-90А — базовая версия, устанавливаемая на Ил-96-300, Ил-96-400, и Ту-204, Ту-214. Максимальная тяга — 16 000 кгс. Этот двигатель впервые позволил российским самолётам быть конкурентоспособными по топливной эффективности. Разработка началась в 1979 году, стендовые испытания — в 1983, лётные испытания на крыле Ил-76 — в 1987, первый полёт Ил-96-300, оснащённого четырьмя предсерийными образцами этого двигателя, состоялся в 1988 году, а сертификат получен в 1992.

ПС-90А-76править | править код

Двигатели ПС-90А-76 на самолёте Ил-76

Модификация базовой версии ПС-90А. Разработан специально для замены устаревших Д-30КП на самолётах Ил-76. Этот чрезвычайно удачный транспортный самолёт столкнулся в 1990-х годах с жёсткими международными требованиями по экологичности и шуму. ПС-90А-76 позволил устранить эти недостатки. Возможна конвертация в эту модификацию из ранее выпущенных двигателей базовой модификации ПС-90А, что позволяет заметно снизить стоимость. Максимальная тяга — 14 500 кгс. Двигатель сертифицирован и стал эксплуатироваться в 2003 году.

ПС-90А1править | править код

Модификация базовой версии ПС-90А. Увеличена тяга двигателя на максимальном режиме до 17 400 кгс. Кроме этого, двигатель оснащён малоэмиссионной камерой сгорания и новыми звукопоглощающими конструкциями 2-го поколения. Предназначен для эксплуатации на транспортном самолёте Ил-96-400Т и на пассажирском Ил-96-400М. В последние дни 2007 года ОАО «Авиадвигатель» получило официальный документ, подтверждающий сертификацию авиационного двигателя ПС-90А1 — дополнение № 29 к сертификату типа двигателя ПС-90А.

ПС-90А2править | править код

Модификация ПС-90А. Внедрение лопаток нового сплава ЖС-32 вместо ЖС-26 в ПС-90А, перфорация кромок лопаток турбины высокого давления, около 200 шт. на лопатку, а также керамическое напыление на основе ZrО₂, позволило увеличить максимальную температуру газов перед турбиной на 200 K, то есть температура составляет около 1821—1840 K. Керамическое напыление присутствует и в камере сгорания.

Унифицированный двигатель ПС-90А2 предназначен для самолётов типа Ил-96, Ту-204/Ту-214.

По сравнению с базовым ПС-90А двигатель ПС-90А2 обладает рядом преимуществ, в числе которых:

• повышение надёжности в 1,5—2 раза
• снижение стоимости жизненного цикла на 37 %
• уменьшение трудоёмкости обслуживания в эксплуатации в 2 раза
• возможность форсирования по тяге до 18 000 кгс
• полная взаимозаменяемость с двигателем ПС-90А
• сохранение массо-габаритных характеристик
• стабильность параметров в процессе эксплуатации
• соответствие нормам ИКАО 2006 года по шуму (самолётов Ту-204, ) и нормам ИКАО 2008 года по эмиссии
• разрешение на полёты ETOPS 180 двухдвигательных самолётов
• локализация разрушений при обрыве рабочей лопатки вентилятора под корень
• повышение пожаробезопасности в связи с заменой части гидравлических агрегатов на пневматические
• возможность замены рабочих и спрямляющих лопаток вентилятора в эксплуатации
• сертификация по АП-33 (соответствуют Нормам лётной годности США FAR 33)

Некоторые российские узлы, агрегаты и детали заменены на импортные аналоги. В ПС-90А2 использовались технологии двойного назначения, полученные в результате совместной работы с Pratt & Whitney, в результате чего на экспорт двигателя были наложены ограничения Госдепартаментом США. В частности, был сорван контракт на поставку новых самолётов Ту-204СМ в Иран. В начале 2014 года интеллектуальные права на двигатель были выкуплены у американской компании, но самолёты Ту-204СМ так и не были поставлены в Иран.

Разработка двигателя началась в середине 1990-х, из-за перебоев с финансированием сертификат выдан в январе 2010 года

ПС-90А3править | править код

Модификация сертифицированного в 2009 году двигателя ПС-90А2. Главной причиной создания этой модификации послужила невозможность экспорта ПС-90А2 из-за запрета, наложенного Госдепартаментом США.

Сертификат типа выдан в январе 2011 года

Применение в наземных установках

Двигатель для газоперекачивающих установок был заказан в 1999 году и позволил пермским моторостроителям пережить трудные годы застоя в авиационной промышленности. Если бы «Газпром» не сделал этот заказ, не было бы ни завода, ни конструкторского бюро.

Силовая установка представляет собой уже одноконтурный двигатель, то есть без реактивной составляющей, и используется в качестве источника энергии для электростанций и газоперекачивающих установок. К настоящему времени в эксплуатации находится большое их количество, а создание последней модификации ПС-90ГП-25А мощностью в 25000 кВт было отмечено премией в области инновационных технологий.

Основные конструктивные особенности самолета Ил-76МД-90А:

• Устанавливаются двигатели ПС-90А-76
• Новое крыло – применяются длинномерные панели
• Топливная система дорабатывается под новое крыло
• Устанавливается пилотажный комплекс «Купол-III-76М» с экранной индикацией
• Устанавливается цифровая САУ-76
• Устанавливается комплексная система электронной индикации и сигнализации КСЭИС-КН-76 с 8-ю МФИ, обеспечивающая индикацию параметров самолетных систем, пилотажных и навигационных параметров и САУ-76
• Дорабатываются самолетные системы для установки двигателя ПС-90 А-76 и обеспечения индикации и контроля
• Устанавливается ВСУ ТА-12А

Установка современных двигателей четвертого поколения ПС-90А-76 позволяет значительно повысить эксплуатационную эффективность самолета за счет:

• снижения удельного расхода топлива на 12%
• увеличения дальности полета на 18%
• снижения прямых эксплуатационных расходов
• возможности эксплуатации с высокогорных аэродромов и в условиях высоких температур
• соответствия уровня шума и эмиссии современным нормам ICAO

Десантно-транспортное оборудование: 

Устанавливается десантно-транспортное оборудование, позволяющее использовать самолет в следующих условиях:

• для перевозки личного состава для парашютного десантирования десантников-парашютистов,
• для перевозки грузов, техники, универсальных морских и авиационных контейнеров и поддонов для парашютного десантирования грузов и техники на платформах для безпарашютного сброса грузов с малых высот.

Погрузка грузов и техники производится через грузовой люк с помощью бортовых лебедок и электротельферов. Две лебедки позволяют грузить несамоходную колесную технику при максимальном усилии на тросе каждой лебедки 3000 кгс. Лебедки имеют электрический и ручной приводы. Четырьмя тельферами можно произвести погрузку моногруза массой до 10 т. Грузовая кабина имеет рампу, которая при погрузке и выгрузке может устанавливаться в горизонтальное или любое другое необходимое положение. При необходимости грузы массой до 30 т могут быть подняты в грузовую кабину рампой.

Культурное место для экипажа. Для погрузки гусеничной и колесной техники, а также платформы на рампе монтируется четыре подтрапника, обеспечивающих плавный въезд техники на рампу. На пол грузовой кабины и рампы устанавливаются четыре роликовые дорожки с монорельсом в двух вариантах:

• в специальных нишах для десантирования платформ;
• на балках для перевозки авиационных контейнеров и поддонов.

Для перевозки людей в грузовой кабине самолета имеются бортовые сидения и устанавливаются съемные центральные сидения:

• В однопалубном варианте (с центральными сидениями) обеспечивается перевозка 145 военнослужащих или 126 десантников-парашютистов.
• В двухпалубном варианте – до 225 военнослужащих.

Самолет оборудован системой сброса грузов, позволяющей выполнять одиночное и серийное десантирование платформ с грузами и техникой. Кроме того, в грузовой кабине самолета может быть установлено оборудование позволяющее: перевозить до 114 раненых и медицинский персонал осуществлять интенсивную терапию до 20 тяжелораненым, осуществлять тушение пожаров.