Началась установка двигателей ПД-14 на авиалайнер МС-21

0
6

На Иркутский авиационный завод доставлены первые турбореактивные двухконтурные двигатели ПД-14 производства «ОДК – Пермские моторы».

Двигатели будут впервые установлены на среднемагистральный авиалайнер МС-21, который создается в кооперации холдингов госкорпорации «Ростех». На Иркутский авиационный завод доставлены первые турбореактивные двухконтурные двигатели ПД-14 производства «ОДК – Пермские моторы».   Двигатели переданы на участок досборки двигательных установок, а после процедуры входного контроля начнется установка ПД-14 на самолет, сборка которого уже идет на заводе. Первый полет авиалайнера МС-21 с российскими двигателями ПД-14 состоится уже в этом году.       В производстве авиадвигателей ПД-14 была использована инновационная система управления.

Началась установка двигателей ПД-14 на авиалайнер МС-21

По расчетам, эксплуатация двигателя ПД-14 обойдется на 14%-17% дешевле действующих аналогов, а общая стоимость жизненного цикла снизится на 15-20 %. Удельный расход топлива снизился на 12 процентов, а экономичность работы двигателя и соответствие экологическим параметрам значительно повысились.

Главный упор в работе  двигателя, был сделан на автоматизации работы всех основных систем. Впервые было организовано аддитивное производство завихрителей фронтового устройства камеры сгорания ПД-14 из жаростойкого никелевого сплава марки ЭП648ПС.   Все процессы работы любого двигателя протекают по физическим принципам, законам теплофизики и механики.

В производстве ПД-14 инженеры решили пойти дальше. Для этого перед специалистами была поставлена цель в виде автоматизации электронной части систем по принципу выгодного распределения. Все вычислительные системы, обработчики сигналов и прочие программы для управления соединяются с датчиками, что позволяет автоматике самой вычислять процессы работы.   Таким образом, создается общая распределительная сеть, которая в нужный момент сама решает, каким образом должна быть построена работа двигателя для достижения эффективности всех механизмов. Это инновационный подход, который даст положительные результаты. ПД-14 — двигатель со сверхвысокой степенью двухконтурности (1:8,3). Это заметно уже по внушительному вентилятору диаметром 1,9 м. Силовая установка будет расходовать топливо очень экономно.

В конструкции перспективного двигателя ПД-14, в частности, внедрены супержаропрочные монокристаллические сплавы для рабочих и сопловых лопаток с высокоресурсными жаростойкими и комплексными теплозащитными покрытиями. Высокопрочные конструкционные стали и деформируемые никелевые и титановые сплавы нового поколения использовались при изготовлении валов, дисков и корпусов. Высокопрочные конструкционные стали и деформируемые никелевые и титановые сплавы нового поколения использовались при изготовлении валов, дисков и корпусов.

Началась установка двигателей ПД-14 на авиалайнер МС-21Отдельно необходимо отметить разработку технологии литья охлаждаемых лопаток ТВД с монокристаллической структурой из нового жаропрочного сплава, легированного рением, рутением. А использование композиционных материалов в конструкции двигателя и мотогондолы, полые широкохордные титановые лопатки вентилятора существенно снизили массу двигателя. Благодаря передовым конструкционным материалам и новейшим энергоэффективным технологиям обеспечен конкурентоспособный уровень основных характеристик ПД-14: степень двухконтурности 8,5, температура газа перед турбиной — до 1950К, степень сжатия в горячей части компрессора 17, удельный расход топлива 0,53 кг/кгс*ч; экологические параметры лучше действующих норм ИКАО. Применение современных материалов и технологии стало важным преимуществом нового двигателя.

Мотогондола двигателя ПД-14 из ~ 60 % по массе полимерных композиционных материалов (ПКМ), обеспечивающая высокую весовую эффективность по сравнению с металлическими аналогами при сохранении требуемых упруго­прочностных свойств, в том числе высоких ударной вязкости и стойкости к климатическим факторам, и обеспечивающая требования по шуму как внутри салона, так и на местности. В конструкции газогенератора и мотогондолы двигателя ПД-14 используются 20 новых материалов и технологий их производства. Среди них: никелевые жаропрочные сплавы для турбины высокого давления — монокристаллический с рением и рутением ВЖМ4 для рабочих лопаток и интерметаллидный ВКНА-1ВР для сопловых лопаток с высокоресурсными жаростойкими и комплексными теплозащитными покрытиями (ВСДП-16, ВСДП-З+ВСДП-4), высокопрочная сталь ВКС170 для валов турбины и деталей подвески, титановый сплав ВТ25У для диска компрессора высокого давления; сплав ЭП648ПС для получаемых по аддитивным технологиям завихрителей фронтового устройства камеры сгорания. C целью защиты замков лопаток вентилятора двигателя ПД-14 разработано фреттингостойкое шликерное покрытие. Для деталей и агрегатов мотогондолы ПД-14 созданы перспективные полимерные материалы нового поколения: углепластики ВКУ25/SYT-49C, ВКУ29/ВТкУ-3, ВКУ39/ВТкУ-2.200; стеклопластик ВПС-48/7781, которые по характеристикам не уступают лучшим мировым аналогам. Двигатель ПД-14 уникален еще и тем, что впервые в практике российского двигателестроения производитель разработал не только сам двигатель, но и гондолу к нему (обычно мотогондолу изготавливает под конкретный двигатель фирма, создающая самолет).

Двигатель ПД-14 пятого поколения разработан пермским ОАО «Авиадвигатель». В основе его лежит унифицированный газогенератор: 8-ступенчатый компрессор, мало-эмиссионная камера сгорания, турбина высокого давления. Этот газогенератор будет также использован в других двигателях семейства ПД с более низкой или более высокой тягой. ПД-14 дает тягу 14 т, а работу второго контура в нем обеспечивают вентилятор с полыми широкохордными лопатками и турбина низкого давления. Степень двухконтурности двигателя есть отношение расхода воздуха через наружный контур к расходу воздуха через внутренний контур, и для двигателя ПД-14 она равна 8,3. Анимация работы турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) с высокой степенью двухконтурности. A. Ротор низкого давления; B. Ротор высокого давления; C. Компоненты статора; 1. Гондола; 2. Вентилятор; 3. Компрессор низкого давления; 4. Компрессор высокого давления; 5. Камера сгорания; 6. Турбина высокого давления; 7. Турбина низкого давления; 8. Сопло газогенератора; 9. Сопло вентилятора.

Источник контента: https://naukatehnika.com/ustanovka-dvigatelya-pd-14-na-avialajner-ms-21.html
naukatehnika.com