ДВИГАТЕЛИ ПЕРМСКОГО АО «АВИАДВИГАТЕЛЬ»

Следующим крупнейшим предприятием в России по разработке и созданию авиационных двигателей для пассажирских и транспортных самолетов является Пермское акционерное общество «Авиадвигатель». АО «Авиадвигатель» основано в 1939 году на базе опытно-конструкторского отдела Пермского моторостроительного завода (1930 г.). Двигатели разработки АО «Авиадвигатель» производятся серийным заводом АО «Пермские моторы» и Рыбинским АО «Рыбинские моторы».

Основоположником пермской школы моторостроения был главный авиационный конструктор моторостроительного завода в Перми А.Д. Швецов. Им были созданы двигатели М-62 для истребителей И-16, И-153; АШ-62ИР для пассажирских самолетов Ли-2 и Ан-2, затем АШ-82 для послевоенных пассажирских самолетов Ил-12 и Ил-14.

В середине 1950-х годов в развитии авиации наступила эра реактивных двигателей. К решению новой сложной задачи - созданию газотурбинных двигателей - коллектив КБ АО «Авиадвигатель» приступил уже под руководством Генерального авиаконструктора П.А. Соловьева. Перебрав различные варианты, П.А. Соловьев остановился на идее двухконтурного двигателя, которую предложил замечательный советский авиаконструктор A.M. Люлька. Двухконтурный двигатель при малых массе и размерах обещал дать значительную тягу и экономию топлива. Однако в нашей стране, да и за рубежом в то время практически не было опыта и работы над ним.

Массовое серийное производство ТРДД началось в 1960 г. на моторостроительном заводе в Перми под маркой Д-20П с тягой 5800 кг. Д-20П считается первым двухконтур-ным турбореактивным двигателем на пассажирских самолетах нашей страны. Двигатели Д-20П были установлены на самолете Ту-124, который является уменьшенной копией Ту-104. Выдающегося авиаконструктора П.А. Соловьева по праву называют родоначальником двухконтурных двигателей.

Первенец Д-20П оказался настолько удачным, что на его основе в последующие годы была создана целая плеяда первоклассных авиационных двигателей.

Кроме двигателя Д-20П, в АО «Авиадвигатель» разработан ряд грузотурбинных двигателей Д-25В для первых советских тяжелых вертолетов Ми-6 и Ми-10, Д-25ВФ для вертолета-гиганта Ми-12 (В-12); Д-30, Д-30КУ, Д-30КП для гражданских самолетов Ту-134, Ту-154М, Ил-62М, Ил-76.

Д-20П явился прототипом двигателя Д-30, который в 1967 году прошел государственные испытания.

Д-30 - первый советский авиадвигатель, получивший международный сертификат летной годности.

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ Д-30 II СЕРИИ

Тип двигателя Турбореактивный,

двухконтурный, двухроторный с реверсом тяги

Направление вращения роторов двигателя (смотря со стороны

реактивного сопла) левое

Взлетная тяга, кг 6800

Степень двухконтурности 1,01

Степень повышения давления 18,6

Сухая масса двигателя, кг 1765

Габаритные размеры двигателя, мм:

- длина 4733,5

- диаметр 1050 Удельный расход топлива

при крейсерском режиме

(H-11 000 м, V = 750 км/час), кг тягихчас 0,75

Секундный расход воздуха, кг/сек 127

Применение (летательные аппараты) Ту-134

ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ Д-30КУ

Тип двигателя Турбореактивный,

двухконтурный, с двухкаскадным компрессором и внутренним смешением потоков газов наружного и внутреннего контуров Взлетная тяга, кг 11 000

Расход воздуха, кг/сек 268

Степень двухконтурности 2,35

Степень сжатия 17,4

Удельный расход, кг тягихчас 0,7

Тяга реверса, кг 3800

Масса двигателя без реверса, кг 2300

Масса двигателя с реверсом, кг 2650

Длина двигателя, мм 5698

Максимальный диаметр двигателя, мм 1560

Применение (летательные аппараты) Ту-154М,

На двигателе Д-ЗОКУ впервые в отечественном двигателе-строении установлено реверсивное устройство ковшего типа.

В 1968 году начаты работы над двигателем Д-ЗОКП, по основным узлам почти полностью унифицированным с Д-30КУ. В начале 1972 года он прошел государственные испытания и установлен на транспортном самолете Ил-76. В феврале 1979 года прошел 300-часовые испытания Д-30КУ-154 (модификация Д-ЗОКУ), предназначенный для серийного самолета Ту-154М.

Более перспективной является разработка пермских авиаконструкторов - газотурбинный двигатель с высокой степенью двухконтурности Д-90А.

В 1984 г. был собран и испытан первый двигатель Д-90А, в 1988 г. началось его серийное производство, а в 1989 г. с этими двигателями совершил свой первый полет средний магистральный самолет Ту-204.

В 1987 году двигателю присвоено имя создателя П.А. Соловьева, он стал называться ПС-90А. ПС-90А - это последнее детище старейшего и талантливого авиаконструктора-моториста П.А. Соловьева, в октябре 1996 г. его не стало. Причиной смерти послужило резкое выступление одного из высоких московских чиновников в адрес отечественного авиапрома и двигателя ПС-90А, носящего его имя. Дело П.А. Соловьева продолжил его ученик - авиационный конструктор А.А. Иноземцев.

Двигатель ПС-90А является двухконтурным турбореактивным ГТД со смещением потоков воздуха наружного и газа внутреннего контуров, турбовентилятор и газогенератор которого образуют двухвальную роторную систему. Двигатель имеет одноступенчатый вентилятор диаметром 1900 мм, что при степени двухконтурности, равной 4,36, обеспечивает весьма экономичный расход топлива. ТРДД ПС-90А оснащен цифровой электронной системой автоматического регулирования и бортовой электронной системой контроля технического состояния двигателя. Во внешнем контуре двигателя расположено реверсивное устройство, улучшающее летные характеристики самолета. Двигатель ПС-90А - модульной конструкции, состоящей из 11 основных узлов, что дает этому ТРДД существенные эксплуатационные достоинства.

При разработке двигателя были использованы новейшие технологии - изготовление лопаток турбины методом монокристаллического литья, нанесение на лопатки жаростойких теплозащитных покрытий и др.

Особое внимание уделялось акустическим характеристикам. Удалось снизить уровень шума ниже требований Конвенции о международной гражданской авиации.

Двигатель ПС-90А развивает на взлетном режиме тягу 16 000 кг, на чрезвычайном режиме - 17 500 кг, на крейсерском 3500 кг. Его удельный расход топлива составляет 0,58 кг/кгхчас, что является рекордной величиной среди двигателей подобного класса тяги. Сухая масса двигателя - 2950 кг. Длина двигателя - 4964 мм.

В 1992 г. завершили разработку и сертифицировали двигатель ПСВ-90А, получив одновременно сертификат типа и соответствия нормам ИКАО по шуму и выбросам вредных веществ. С 1993 г. двигатель эксплуатируется на пассажирских линиях. 20 февраля 1996 г. АО « Пермские моторы» вручен сертификат Авиарегистра МАК на производство двигателя ПС-90А.

ПС-90А является практически единственным российским двигателем, отвечающим самым жестким международным требованиям по шуму и выбросу вредных веществ. Он не уступает зарубежным аналогам и вполне соответствует облику новых высокоэкономичных двигателей для современной транспортной и пассажирской авиации.

Двигатель ПС-90А широко используется на отечественных самолетах: дальнемагистральных Ил-96-300, средне-магистральных Ту-204, Ту-214, транспортных Ил-76ТД, Ил-76ТФ. ПС-90А - единственный в России авиадвигатель, разрешенный к эксплуатации в других странах. Тем не менее совершенствование двигателя, его доводка по надежности и ресурсу, как принято во всем мире, идет непрерывно все эти годы и по-прежнему является для ОАО «Авиадвигатель» и ОАО «Пермские моторы» приоритетной задачей.

Характеристики и основные данные ПС-90А по расходу топлива, удельному весу, а также экономическим показателям находятся на уровне лучших зарубежных двигателей самолетов пассажирской и транспортной авиации.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ ПС-90А И ДВУХ ЛУЧШИХ ЗАРУБЕЖНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, БЛИЖАЙШИХ АНАЛОГОВ ПО КЛАССУ ТЯГИ

Спроектирован ТРДД ПС-90А-76 с улучшенными ресурсными, акустическими, эмиссионными характеристиками и показателями надежности. Установка двигателя ПС-90А-76 на транспортных самолетах Ил-76ТД, Ил-76ТФ позволит снизить удельный расход топлива на 15%. Тяга на взлетном режиме - 14 500 кг, на крейсерском - 3500 кг.

Модификация ПС-90А-154 с изменением в конструкции для бокового крепления двигателя в хвостовой части самолета Ту-154М2 позволит снизить расход топлива по сравнению с самолетом Ту-154М на 15% и обеспечить показатели самолета по шуму и эмиссии вредных веществ в соответствии с нормами ИКАО.

На модификации ПС-90АМ по сравнению с базовым двигателем уменьшены: расход топлива на 2,5%, поставочная масса двигателя на 5%, трудоемкость обслуживания на 30%, вдвое увеличен ресурс горячей части, повышена надежность. Двигатель предназначен для замены ПС-90А на самолетах Ил-96-300, Ту-204 и их модификациях.

На базе серийного двигателя ПС-90А, являясь его модификацией, разрабатывается в Пермском АО «Авиадвигатель» двигатель ПС-90А-12 с уменьшенной взлетной тягой.

Конструкционные особенности и параметры цикла модификации ПС-90А12 должны обеспечить лучшие, по сравнению с базовым двигателем, - ресурс, надежность, эксплуатационные и экологические харакгеристики. Двигатель предназначен для установки на ближне- и среднемаги-стральные самолеты Як-46, Як-242, а также может рассматриваться в качестве силовой установки модификаций самолетов Ил-76ТД, Ил-62М, Ту-154М.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ ПС-90А12

Тяга на взлетном режиме, кг 12 000

Тяга на крейсерском режиме, кг 2300 Удельный расход топлива

на крейсерском режиме, кг/кгхчас 0,582

Диаметр вентилятора, мм 1658

Сухая масса двигателя (без реверса), кг 2300

Общетехнический ресурс, час 20 000

Разрабатываемый в классе тяг 18 000-20 000 кг ТВД Д-100 может рассматриваться в качестве силовой установки для модификаций самолетов типа Ту-204, Ил-96М, Ил-106 с увеличенной взлетной массой.

Большая степень двухконтурности двигателя Д-100 и высокие параметры цикла обеспечивают наивысшую топливную эффективность.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЯ Д-100

Тяга на взлетном режиме, кг 18 000-20 000

Тяга на крейсерском режиме, кг 3800 Удельный расход топлива

на крейсерском режиме, кг/кгхчас 0,529

Диаметр вентилятора, мм 2350

Масса двигателя, кг 3350

Общетехнический ресурс, час 25 000

Пермское объединение «Авиадвигатель» создает новые двухконтурные турбореактивные двигатели пятого поколе-. ния для самолетов гражданского назначения. Это двигатели ПС-7; ПС-9;ПС-14;ПС-18.

Двигатель ПС-7 имеет максимальную взлетную тягу 7700 кг, вес - 1350 кг. Диаметр вентилятора - 1210 мм. Максимальная температура газа на выходе из турбины на взлетном режиме 1635° К.

Двигатель ПС-9 со степенью двухконтурности 5,3 должен иметь несколько вариантов - безредукторных и редук-торных (применение редуктора позволяет снизить скорость вентилятора и, соответственно, шумность силовой установки). Удельный расход топлива, по расчетам, составит 0,385 кг/кг х час, что несколько меньше, чем у зарубежных аналогов. Крейсерская тяга ПС-9 на высоте 11 000 м при скорости 800 км/час составит 2100-2200 кг.

Двигатель ПС-14 - максимальная взлетная тяга 13 900 кг. Вес двигателя - 2600 кг. Диаметр вентилятора - 2050 мм. Максимальная температура газа на выходе из турбины на взлетном режиме 1743 К.

Наиболее мощный двигатель ПС-18, предназначенный для дальнемагистральных и тяжелых транспортных самолетов, должен иметь степень двухконтурности порядка 12 (то есть будет являться фактически винтовентиляторным двигателем) и иметь наивысшую температуру газа за турбиной, превышающую 1800°К. Максимальная взлетная тяга - 20000 кг. Вес двигателя - 3200 кг. Диаметр вентилятора - 3200 мм.

Разрабатывается двигатель ПС-92 со взлетной тягой 16 400 кг на базе серийного ПС-90А для среднемагистраль-ного пассажирского самолета Ту-206. Двигатель ПС-92 может работать как на сжатом природном газе (СПГ), так и на керосине.

Оглавление