ПД-14 тягой 14 тс – первый в семействе перспективных двигателей в классе тяги 9–18 тс, разрабатываемом в широкой кооперации предприятий ОДК при головной роли АО «ОДК-Авиадвигатель». ПД-14 выполняется по двухвальной схеме с раздельным истечением потоков и прямым (безредукторным) приводом вентилятора. Все двигатели семейства имеют единый газогенератор с 8-ступенчатым компрессором высокого давления, кольцевой малоэмиссионной камерой сгорания и двухступенчатой турбиной высокого давления. Базовая версия ПД-14 комплектуется вентилятором диаметром 1900 мм (сохранен размер вентилятора ПС-90А).
Техническое задание на двигатель для МС-21 было сформировано в конце 2007 г., а с 2008 г. в Перми развернулись полномасштабные работы по проектированию узлов двигателя, разработке и освоению критических технологий, необходимых для создания нового семейства ТРДД. Защита аванпроекта состоялась в марте 2010 г., эскизного проекта – в июле 2011 г.
Стендовые испытания демонстрационного газогенератора ПД-14 начались в Перми в ноябре 2010 г. Двигатель – демонстратор технологий ПД-14 (№100‑01) был собран и впервые запущен на стенде «ОДК-Авиадвигатель» в июне 2012 г. Второй ПД-14 (№100-03) был изготовлен в 2013 г. и поступил на стендовые испытания в январе 2014 г., а третий (№100-04) – в октябре того же года. В декабре 2014 г. на стенд встал ПД-14 №100-05. В течение 2015 г. было изготовлено четыре следующих двигателя: ПД-14 №100-06 был собран «Авиадвигателем», но газогенератор для него впервые изготавливался уже серийным заводом, а двигатели №100-07, 100-08 и 100-09 полностью строились «Пермскими моторами».
ПД-14 №100-06 к концу года прошел этап испытаний в термобарокамере ЦИАМ, а двигатель №100-07 в октябре 2015 г. поступил на летные испытания на борту летающей лаборатории Ил-76ЛЛ в ЛИИ им. М.М. Громова в Жуковском. Первый этап летных испытаний ПД-14 на Ил-76ЛЛ был успешно выполнен к марту 2016 г., совершено 16 полетов с наработкой двигателя в полете более 22 ч, в ходе которых «подтверждены заявленные характеристики и работоспособность в ожидаемых условиях эксплуатации». Второй этап летных испытаний ПД-14 №100-07 под крылом Ил-76ЛЛ прошел в период с октября 2016 г. по март 2017 г. (8 полетов, наработка в воздухе – более 26 ч).
Двигатель №100-08 в октябре–ноябре 2016 г. прошел отработку по боковому обдуву на открытом стенде АО «ОДК-Сатурн» в Полуево под Рыбинском. ПД-14 №100-09 после демонстрации на Международном форуме двигателестроения МФД-2016 в Москве встал на длительные циклические испытания.
В течение 2016 г. «Пермскими моторами» были собраны еще два двигателя опытной партии – №100-10 и 100-11. Первый из них прошел испытания в термобарокамере ЦИАМ с имитацией работы на высоте 11 км (при М=0,8) и 12 км (при М=0,53), а также на открытом испытательном стенде под Рыбинском, а второй в конце декабря 2017 г. поступил на третий (заключительный) этап летных испытаний под крылом летающей лаборатории Ил-76ЛЛ в Жуковском. Как сообщил на прошедшем в апреле этого года в Москве Международном форуме двигателестроения МФД-2018 генеральный директор ЛИИ им. М.М. Громова Евгений Пушкарский, к тому времени на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ было выполнено 39 полетов с работающим двигателем ПД-14, его суммарная наработка в полете достигла 88 ч.
В 2017 г. пермским заводом были изготовлены два заключительных двигателя опытной партии – №100-12 и 100-13. Таким образом, общее число опытных ПД-14 достигло 12, включая двигатель – демонстратор технологий, при этом большинство из них претерпело несколько плановых переборок после соответствующих этапов испытаний на стендах в Перми, Рыбинске и Тураево. В связи с готовящимся серийным производством ПД-14 на загородной испытательной базе АО «ОДК-ПМ» в Новых Лядах под Пермью летом 2017 г. после масштабной реконструкции введен в строй отвечающий самым современным мировым стандартам испытательный стенд №1, на котором благодаря реализации уникальной адаптерной технологии будут проходить испытания все будущие серийные ПС-90А и ПД-14.
Как заявил журналистам в марте этого года управляющий директор АО «ОДК-ПМ» Сергей Попов, в 2018 г. «Пермские моторы» должны изготовить три следующих ПД-14 (№100-14, 100-15 и 100-16), предназначенные уже для установки на самолет МС-21-300. Соответствующий контракт на поставку пяти ПД-14 для летных испытаний МС-21 был заключен между ОДК и корпорацией «Иркут» в январе 2018 г. По словам Сергея Попова, уже к концу года «Пермские моторы» начнут отгрузку ПД-14 на Иркутский авиационный завод. Ожидается, что первый полет МС-21-300 с двигателями ПД-14 может состояться во втором квартале 2019 г., а сертификация версии МС-21 с ПД-14 запланирована на 2021 г., после чего самолеты в такой комплектации смогут начать поступать к заказчикам. Сергей Попов сообщил, что АО «ОДК-ПМ» планирует в перспективе выйти на расчетный темп производства до 50 серийных ПД-14 в год.
Как рассказал в апреле на МФД-2018 Генеральный конструктор Александр Иноземцев, в процессе испытаний ПД-14 были выполнены такие важнейшие этапы программы сертификации, как испытание на обрыв вала турбины низкого давления, на обрыв лопатки вентилятора, на заброс крупной птицы, града и средних стайных птиц, на боковой обдув и др. На стенде АО «ОДК-Авиадвигатель» были проведены наиболее ответственные 150-часовые сертификационные испытания на предельных режимах (в них задействовался двигатель №100-13).
Выданный 17 октября 2018 г. Росавиацией сертификат типа на двигатель ПД-14 планируется в дальнейшем валидировать в европейских авиационных властях – соответствующая заявка в EASA, по словам Александра Иноземцева, была подана еще несколько лет назад.
Стоит заметить, что ПД-14 является программой всей Объединенной двигателестроительной корпорации, и в ее реализации, кроме «Авиадвигателя» и «Пермских моторов», активно задействуются и другие предприятия ОДК. Так, например, на долю ОДК-УМПО приходится до 30% всех работ по двигателю, включая производство вентилятора и турбины низкого давления с задней опорой. АО «ОДК – Пермские моторы» отвечает за изготовление газогенератора (компрессор высокого давления, камера сгорания и турбина высокого давления) и окончательную сборку двигателя, в производстве компрессора низкого давления и разделительного корпуса участвуют «ОДК-Сатурн» и ОДК-УМПО, реактивное сопло внутреннего контура и центральное тело поставляет «Металлист-Самара», центральный привод и коробку приводов – «Салют» и ОДК-УМПО, систему FADEC и агрегаты топливной системы – пермское АО «ОДК-СТАР».
Помимо базовой версии двигателя тягой 14 000 кгс предусматривается выпуск модификации ПД-14А тягой 12,5 тс (для МС-21-200). Кроме того, выполнена предварительная проработка более мощной версии ПД-14М тягой 15,6 тс, а на базе газогенератора ПД-14 возможно создание двигателей меньшей тяги – ПД-7 (7,9 тс) и ПД-10 (10,9 тс), ведется разработка турбовального ПД-12В (11 500 л.с.).
Опыт, полученный при создании ПД-14, будет использован при разработке перспективного ТРДД большой тяги (35 тс) – ПД-35, который должен стать родоначальником семейства двигателей в диапазоне тяги от 25 до 50 тс. Государственный контракт на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по ПД-35 был заключен в конце декабря 2017 г. Они рассчитаны на шесть лет и должны завершиться в 2023 г. изготовлением и испытаниями двигателя – демонстратора технологий, который станет прототипом будущих серийных ПД-35 для применения на перспективных широкофюзеляжных и тяжелых транспортных самолетах. Головным исполнителем работ определено пермское АО «ОДК-Авиадвигатель», но, как и в случае с ПД-14, в них будет задействована широкая кооперация предприятий ОДК, а также отраслевых научно-исследовательских институтов.
Демонстрационный газогенератор для 35-тонного двигателя предполагается спроектировать, изготовить и испытать на стенде до конца 2021 г., а полномасштабный двигатель – демонстратор технологий предстоит собрать и испытать в 2023 г. На основе этих работ планируется провести подготовку к изготовлению двигателей ПД-35 опытной партии для стендовых, а затем и летных испытаний на борту летающей лаборатории, которые могут начаться в 2025 г. Сертификация и запуск ПД-35 в серийное производство намечаются на 2027 г.
Создание ПД-35 станет серьезным вызовом для всей отрасли российского авиамоторостроения, поскольку потребует не только разработки и реализации значительного числа новых критических технологий, но и масштабной реконструкции, а по сути создания новых производственных мощностей и испытательных стендов, ведь двигателей подобного класса таких размеров наша промышленность до сих пор никогда еще не строила. Решение всех этих сложнейших вопросов позволит России приобрести отсутствующие пока у нее компетенции по разработке и производству гражданских ТРДД большой тяги, благодаря чему станет возможным создание конкурентоспособных на мировом рынке широкофюзеляжных пассажирских лайнеров и эффективных тяжелых транспортных самолетов с отечественной силовой установкой.
Печатная версия материала опубликована в журнале "Взлёт" № 11-12/2018
