PD-14

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 14 april 2022; kontroller kräver 19 redigeringar .
PD-14

PD-14 motor vid MAKS-2015
Sorts turbofläktmotor
Land  Ryssland
Användande
År av verksamhet sedan 2022
Ansökan MS-21 , SSJ och andra.
Produktion
Konstruktör JSC UEC-Aviadvigatel
Skapandets år sedan 2008
Tillverkare JSC UEC-Perm Motors
År av produktion sedan 2020
alternativ PD-8, PD-10, PD-14A, PD-14, PD-14M, PD-18R
Resurs design - 20 000 timmar (40 000 flygcykler) [1]
Kompressor Axialkompressor, fläkt - 1 bredkordasteg + 3 hållarsteg, HPC - 8 steg
Turbin Axialturbin, HPT - 2 steg, LPT - 6 steg
 Mediafiler på Wikimedia Commons

PD-14 ( Perspective Engine with a thrust of 14 tons [2] ) är den ryska huvudmotorn i en familj av lovande civila turbofläktmotorer av generation 5 och 5+ [3] med en startkraft på 9 till 18 ton [ 4] . Utvecklad av UEC- företaget och är den första turbofläktmotorn som skapats i det moderna Ryssland [5] . År 2010 uppskattades utvecklingskostnaden till 70 miljarder rubel , varav 35 miljarder anslogs från budgeten [6] .

Som en del av en enda serie PD (lovande motorer) utvecklas projektet i riktning mot minskad motorkraft upp till 7-9 ton ( PD-8 ) [7] och ökad startkraft från 20 till 50 ton (PD-18, PD-24, PD-28, PD-35 ) [8] ; utvecklingen av PD-12V- motorn för installation på helikoptrar pågår [9] . En industrimotor PD-14GP-1 / GP-2 har också skapats - för gasturbininstallationer och enheter för gastransport [10] .

Familjen PD-motorer är avsedd för installation på ryska flygplan av MS-21 och SSJ -serien , såväl som potentiellt för installation på flygplan: An-148 , Tu-204 , Tu-214 , Tu-334 , Be-200 , Il-76MD-90A , Il-78M-90A , Il-106 , Il-96-300 , Il-96-400T , Il-276 och CR929 .

Utveckling

Avtalet om skapandet av PD-14 undertecknades 2006 [11] .

Motorn började utvecklas 2008 [5] . PS-12- motorn (1999) [12] togs som bas . Den ledande motorutvecklaren är JSC UEC-Aviadvigatel (Perm), den ledande tillverkaren är JSC UEC-Perm Motors (Perm). Vetenskapligt stöd för projektet: FSUE "CIAM", FSUE "TsAGI". Materialutvecklare: FSUE "VIAM" [13] .

I början av april 2012 började monteringen av demonstratormotorn; den 16 april 2012 fyra gasgeneratorer och flera installationer av fläktmodellmodulen, en fullstor kompressor, en förbränningskammare, två turbiner, varav en var testade vid CIAM , var också i drift och finjusterade . Den första lanseringen av den första modellen av demonstratormotorn PD-14 på en marktestbänk ägde rum den 9 juni 2012 [14] [5] .

Den 30 oktober 2015 började de första flygtesterna som en del av flyglaboratoriet Il-76LL [5] [15] .

I oktober 2018 utfärdade Federal Air Transport Agency ett "typcertifikat" till motorn, vilket bekräftade produktens beredskap för massproduktion och drift [5] [16] .

Den 21 april 2019 överfördes de två första PD-14-motorerna för MS-21-linjerna till Irkut Aircraft Corporation [17] . Totalt tillverkades 16 motorer. Ytterligare två av dem kommer att testas inom ett år med efterföljande överföring till flygbolaget [18] .

Den 15 december 2020 ägde det första flygtestet av PD-14-motorn på MS-21-310 flygplan rum på Irkutsk Aviation Plants flygfält. Flygtiden var 1 timme 25 minuter [19] [20] .

I februari 2021 erhölls tillstånd för serietillverkning av motorn [21] . Den första kommersiella användningen är planerad att börja på MS-21-310 flygplan 2022 [22] .

Certifiering

I april 2012 undertecknades ett avtal med Aviation Register of Interstate Aviation Committee (AR IAC) om certifiering av PD-14-motorn. PD-14-utvecklaren kommer att certifiera motorn i IAC AR, parallellt med certifieringen med EASA- specialister , med efterföljande erkännande av detta certifikat av EASA- byrån . AR IAC har ett motsvarande avtal om detta med EASA [2] . Fullständig EASA-certifiering förväntas vara klar 2021. [23]

Certifiering av produktionen började med certifiering av material, i april 2012 upprättades ett schema för certifiering av tillverkning av material vid ryska metallurgiska anläggningar med VIAM . Sedan planerar man att certifiera själva produktionsprocesserna hos de företag som deltar i kooperativa leveranser för PD-14. I framtiden är det planerat att certifiera produktion i EASA [2] .

Den 18 oktober 2018 utfärdade Federal Air Transport Agency ett typcertifikat [ 24] . Under 2019 är det planerat att validera motortypcertifikatet hos European Aviation Safety Agency . Den 15 december 2020 ägde det första flygtestet av PD-14-motorn på MS-21-310 flygplan rum på Irkutsks flygfält Flyganläggning. Flygtiden var 1 timme 25 minuter [19] . Under 2019 påbörjades förberedelserna för certifiering enligt ETOPS- reglerna , medan själva certifieringen kommer att ta flera år.

I februari 2021 fick PD-14 ett tillägg till typcertifikatet från International Civil Aviation Organisation (ICAO), vilket indikerar möjligheten att installera denna typ av motor på flygplan som genomför internationella flygningar utan begränsningar [25] . Detta certifikat öppnar programmet för serieproduktion av PD-14 och utrustar dem med flygplan av typen MS-21.

I framtiden planeras FAA- certifiering (USA).

Konstruktion

Motorn består av åtta kompressorsteg och två turbinsteg (5+ generation). Fläkten är transonisk, gjord med breda ihåliga ihåliga blad , blisks används i kompressorn . Lågtrycksaxialkompressorn är gjord i tre steg i grundversionen av motorn, fyrsteg i PD-14M-versionen och enstegs för PD-10. Lågtrycksturbinen har sex steg (fem i PD-10-versionen). [26] Högtryckstrum-skivkompressorn har åtta steg. Den ringformade förbränningskammaren med låg emission är gjord av en värmebeständig keramisk belagd intermetallisk legering och är utrustad med 24 dubbelkrets centrifugal-pneumatiska munstycken. Högtrycksturbinen har två steg, bladen är gjorda kylda. Turbinerna är gjorda med justerbara axiella spel. Styrsystemet SAU-14 utvecklat av UEC-STAR är ett tvåkanalssystem med fullt ansvar . Motorn är utrustad med en dragkraftsomkastare av gallertyp med elektromekanisk drivning. Motorgondolen är till 65 % kompositmaterial.

Andelen importerade komponenter är cirka 5 %, enligt UAC:s officiella blogg [27] .

Fördelar

Enligt utvecklaren har motorn följande egenskaper:

Konkurrensfördelar när det gäller ekonomisk effektivitet av driften tillhandahålls av följande huvudparametriska och designfunktioner i jämförelse med analoger-konkurrenter
  • Lägre temperaturer vid utloppet av förbränningskammaren är den viktigaste faktorn för att minska kostnaderna, minska riskerna för att uppnå den deklarerade hållbarheten och tillförlitligheten för flygplansmotorer med en kort flygcykel.
  • Den mindre diametern på PD-14-fläkten gör det möjligt att få en objektiv minskning av motorvikt och motorgondolmotstånd .
  • De optimala dimensionerna på den interna kretsen (gasgeneratorn) gör det lättare att lösa problemet med relativt stora luftintag från kompressorn för olika behov och minska installationens tryckförluster.
  • Ett tillräckligt högt beräknat fläktkompressionsförhållande (på grund av användningen av ett något lägre bypassförhållande) eliminerar behovet av att använda ett justerbart externt kretsmunstycke med en oundviklig ökning av framdrivningssystemets massa och motstånd och minskar installationens dragkraftsförluster.
  • Beprövad i drift, den klassiska växellösa designen av PD-14-motorn gör det möjligt att uppnå erforderlig massa, livslängd, tillförlitlighet och underhållskostnader.

Den optimala kombinationen av måttligt höga cykelparametrar och en beprövad motordesign med direkt fläktdrift gör det möjligt att reducera priset på motorn, underhålls- och reparationskostnader, vikt och motstånd för framdrivningssystemet och ge fördelen med PD-14 motor i termer av ekonomisk effektivitet i drift och livscykelkostnad [28] .

Produktion

Serieproduktion av PD-14-motorer startade i mars 2020. [30] [31]

Samarbete

Nivå 2-plockare:

  • Lågtryckskompressor och separationshus: NPO Saturn , UMPO , UEC-Aviadvigatel .
  • Gasgenerator: ODK-Aviadvigatel, ODK-PM, UMPO, NPCG Salyut .
  • Brännkammare: ODK-Aviadvigatel, ODK-PM, UMPO. En alternativ kamera utvecklades av Progress Design Bureau (Ukraina). [2] Därefter vägrade den ledande utvecklaren av flygplansmotorn att använda förbränningskammaren som utvecklats av Progress Design Bureau . [32]
  • Munstyckets inre och centrala kropp: UEC-Aviadvigatel, NPP-motor.
  • Högtrycksturbin: ODK-PM.
  • Lågtrycksturbin: NPP Motor, ODK-Aviadvigatel, ODK-PM, UMPO.
  • Drivenhetslåda: UEC-Aviadvigatel, UMPO, NPCG Salyut.
  • FADEC och bränslesystem: UEC-STAR.
  • Motorgondol och backväxel: UEC-Aviadvigatel, UNIIKM, PZ Mashinostroitel, ONPP Tekhnologiya, TsNIISM, NIAT.

Nivå 3-satser:
Leverantörer av sensorer, sammansättningar, kontaktdon, lager, olika elektroniska komponenter etc. Först och främst är detta västerländska kit som levererar komponenter och är certifierade enligt motorprogrammet PS-90A2. Anledningen till att huvudsakligen använda västerländska leverantörer som plockare på tredje nivå är den låga konkurrenskraften hos inhemska plockare [33] . Å andra sidan strävar den ledande utvecklaren av PD-14 efter att skapa ett joint venture mellan inhemska tillverkare och västerländska leverantörer.

Motoralternativ och specifikationer

För flygplan

PD-14 är en turbojetmotor med två kretsar med två axlar, utan att blanda flödena från de yttre och inre kretsarna, med en reverserare och ett effektivt ljuddämpningssystem, inklusive vinklar . En lovande turbofläktmotor skapas på basis av en ny högpresterande gasgenerator med ett 8 + 2 blockschema.

Familjen av lovande turbofläktmotorer för kort- och medeldistansflygplan (BSMS) består av motorer [2] :

Modell PD-8 PD-10 PD-14A PD-14 PD-14M PD-18R PD-35
motorns typ Turbofläkt (växellös fläktdrift) Turbofläkt (reducerad fläktdrift) Turbofläkt (växellös/växel - ej tillgänglig)
Fläktdiameter, mm 1228 (från presentationsbild på MAKS-2021) 1677 1900 1900 1900 n/a 3100
Motorns torrvikt, kg 2300 (med motorgondol: från presentationsbild på MAKS-2021) 2350 2870 2870 2970 n/a ~8000
Startkraft (H=0, M=0), tf 7,90 10,90 12.54 14.00 15.60 18.70 33.00-40.00
Starttryck kN 78 108 123 137 153 178 350
Gastemperatur framför turbinen
i °C
n/a n/a n/a 1725 (ej officiellt bekräftad) n/a n/a ≈1825 (citat från länken: "Jämfört med PD-14-motorn ökas gastemperaturen i PD-35 framför turbinen med cirka 100 ° C)

Innehållskälla: https://naukatehnika.com/texnologii,-kotoryie-budut-primenenyi-v-perspektivnom-dvigatele-pd-35,-pozvolyat-otnesti-ego-k-pokoleniyu-5.html Arkiverad 26 januari 2022 kl. Wayback- maskinen

Specifik bränsleförbrukning
i marschläge kg/kgf per timme
0,61 (från presentationsbild på MAKS-2021) 0,55 (beräknat) n/a 0,526 (från tillverkarens webbplats https://perm-motors.ru/production/pd-14/ ) 0,535 (ej officiellt bekräftad) n/a n/a
Motordiagram 1+3+7-1+3 (från presentationsbild på MAKS-2021) 1+1+8−2+5 1+3+8−2+6 1+3+8−2+6 1+4+8−2+6 n/a n/a
Grad av bypass 4.4 (från presentationsbilden på MAKS-2021) 7,5 (beräknat) 8.6 8.5 7.2 n/a ≈10.6 https://naukatehnika.com/texnologii,-kotoryie-budut-primenenyi-v-perspektivnom-dvigatele-pd-35,-pozvolyat-otnesti-ego-k-pokoleniyu-5.html Arkivexemplar av 26 januari 2022 kl. Wayback- maskinen
Kompressortryckförhållande 28 (från presentationsbilden på MAKS-2021) n/a 38 41 46 n/a ≈50 https://naukatehnika.com/texnologii,-kotoryie-budut-primenenyi-v-perspektivnom-dvigatele-pd-35,-pozvolyat-otnesti-ego-k-pokoleniyu-5.html Arkivexemplar av 26 januari 2022 på Wayback Machine
Ansökan An-148
SSJ-Ny
SSJ-75
Tu-334
Be-200
SSJ-130NG [34] MS-21-210 Tu-204
MS-21-310
MS-21-400
Tu-204
MS-21-400
Il-76MD-90A
Il-78M-90A
Il-276
Tu-214
Il-96-300
Il-96-400T
Il-106
CR929

Från de refererade källorna har PD-35 egenskaper som är lägre än RR Ultra Fan, som har: fläktdiameter 3,5 m Kompressortryckförhållande 70 Specifik bränsleförbrukning 0,45 kg/kgf×h (för PD-35 specifikt bränsle för kryssningsbränsle ej deklarerat)

Notera Tidigare med i pressen som PD-7 [35] . Variant med reducerad dragkraft, mindre totalt sett. En strypad version av PD-14 turbofläktmotor. Grundläggande turbofläkt. Graden av förening är upp till 80% av nya delar (gjorda speciellt för denna motor). Forcerad version av turbofläkten. Jämfört med PD-14 har 4 hållarsteg ändrats, HPC- och HPT-skivor har förstärkts, LPT-blad har omformats Den maximala dragkraften för motorerna i PD-14-familjen är 20 ton. För att uppnå större dragkraft är en allvarlig förändring i designen och modifieringen av motorn nödvändig (inklusive behovet av en gasgenerator av större dimension). Det förutsätter en temperaturhöjning framför turbinen med minst 50 grader. Förlängning av PD-14-familjen med en större gasgenerator, projekt PD-35 .

För helikoptrar

PD-12V är en turboaxelmotor för att ersätta den ukrainska D-136 installerad på Mi-26 tungtransporthelikopter [9] .

Modell PD-12 PD-12V
Effekt l. Med. 10 000

För gasturbinanläggningar

Industrimotor PD-14GP-1 / GP-2 - för gasturbinanläggningar och enheter för gastransport. [tio]

Modell GTU-8 GTU-16
Effekt MW 6,5-8,5 12.4-16.5
effektivitet 34-36 % 38-40 %

PD-14

Jämförbara (för PD-14-motorn) motorer med en dragkraft på cirka 14 tf

Jämförbara motorer (för PD-8-motorn) med en dragkraft på cirka 8 tf

Se även

Länkar

Anteckningar

  1. En familj av lovande PD-14-motorer . Hämtad 21 februari 2015. Arkiverad från originalet 31 januari 2021.
  2. 1 2 3 4 5 Dmitrij Kozlov. PD-14 skapas av nästan alla flygmotorbyggare i Ryssland . AviaPort.ru (16.04.2012). Arkiverad från originalet den 30 juli 2012.
  3. Allmän designer Inozemtsev om PD-14-motorn, som återförde Ryssland till världsflygets högsta liga . TASS . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  4. Familj av PD-motorer med en dragkraft på 9-18 ton . www.pmz.ru _ Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 PD-14: fem fakta om den nya ryska motorn . rostec.ru . Hämtad 17 augusti 2021. Arkiverad från originalet 17 augusti 2021.
  6. Finansieringsbeloppet för PD-14-programmet kommer att uppgå till 70 miljarder rubel. Arkiverad kopia daterad 12 juli 2015 på Wayback Machine // aviaport.ru
  7. "Brett utbud av applikationer": hur den ryska industrin skapar nya flygplansmotorer . RT på ryska . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 29 oktober 2021.
  8. PD-35-motor: stor dragkraft mot himlen . rostec.ru . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  9. ↑ 1 2 Prototypmotorn för det nya ryska bombplanet kommer att tillverkas för 32 miljarder rubel . Hämtad 6 december 2014. Arkiverad från originalet 9 december 2014.
  10. ↑ 1 2 Ahilles86. Inrikesflygmotorn för MS-21 hittade en "mark"-applikation . Reporter . Hämtad 17 augusti 2021. Arkiverad från originalet 17 augusti 2021.
  11. 1 2 Toppen av den ryska flygplansindustrin: varför MS-21-flygplanet med den inhemska PD-14-motorn är så viktigt . Treshbox.ru . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  12. Ny generations motor förenar! . Hämtad 11 juli 2013. Arkiverad från originalet 26 maj 2011.
  13. PD-14-motor och en familj av avancerade motorer . www.avid.ru _ Hämtad 27 april 2019. Arkiverad från originalet 31 januari 2021.
  14. Den första lanseringen av en teknologidemonstrationsmotor ägde rum i Perm . Hämtad 15 juni 2012. Arkiverad från originalet 3 september 2014.
  15. PD-14 - framstegsmotorn (otillgänglig länk) . Datum för åtkomst: 6 februari 2016. Arkiverad från originalet den 9 juni 2017. 
  16. Rysslands luftfart: resultat för 2018, planer för 2019 . Datum för åtkomst: 1 februari 2019. Arkiverad från originalet 1 april 2019.
  17. PD-14 för den första seriella MS-21 överförd till IAP- arkivkopia daterad 21 april 2019 på Wayback Machine // aviation21.ru, 2019-04-21
  18. "Irkut" fick de första ryska motorerna för MS-21 liners . RIA Novosti (21 april 2019). Hämtad 27 april 2019. Arkiverad från originalet 28 april 2019.
  19. ↑ 1 2 MS-21-310-flygplanet med ryska PD-14-motorer gjorde sin första flygning . rostec.ru . Hämtad 15 december 2020. Arkiverad från originalet 15 december 2020.
  20. Den första gick: om flygningen av flygplanet MS-21-310 med PD-14-motorer . rostec.ru . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  21. Rostec fick tillstånd för massproduktion av PD-14-motorer . rostec.ru . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  22. Flygbolag kommer att ta emot de första MS-21:orna 2022 . TASS . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  23. "Perm Motors" klarade nästa steg av certifiering av produktionen av PD-14-motorer . www.aex.ru _ Hämtad 17 augusti 2021. Arkiverad från originalet 17 augusti 2021.
  24. Rosaviatsia certifierade PD-14-motorn för flygplanet MS-21 . Hämtad 18 oktober 2018. Arkiverad från originalet 18 oktober 2018.
  25. ICAO bekräftade överensstämmelsen av PD-14 med internationella standarder för utsläpp av icke-flyktiga partiklar . Hämtad 15 februari 2021. Arkiverad från originalet 16 februari 2021.
  26. "PD-14 - the future of domestic aircraft engine building" // Rise No. 12, special issue, December 2014.
  27. [1] Arkiverad 21 juni 2019 på Wayback Machine // uacrusia.livejournal.com
  28. ↑ 1 2 PD-14-motor och en familj av avancerade motorer . www.avid.ru _ Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  29. Passagerare MS-21 med ryska motorer gjorde sin första flygning . vesti.ru . Hämtad 18 augusti 2021. Arkiverad från originalet 18 augusti 2021.
  30. Serieproduktion av PD-14-motorer för MS-21 började i Ryssland . RIA Novosti (20200330T0818+0300). Hämtad 31 mars 2020. Arkiverad från originalet 30 mars 2020.
  31. zavodfoto, zavodfoto. Massproduktion av motorer för MS-21-flygplanet började i Ryssland . ZAVODFOTO.RU - NR 1 INDUSTRIBLOGGARE I RYSSLAND/ Jag älskar att prata om ditt företag! (30 mars 2020). Hämtad 31 mars 2020. Arkiverad från originalet 25 oktober 2020.
  32. PD-14-motorn för MS-21 lämnades utan ukrainska förbränningskammare  (ryska) , Air Transport Review  (2 juli 2015). Arkiverad från originalet den 15 april 2018. Hämtad 14 april 2018.
  33. Aviadvigatel summerade årets resultat // AviaPort . www.aviaport.ru _ Hämtad 27 april 2019. Arkiverad från originalet 13 februari 2018.
  34. Det preliminära namnet på det nya flygplanet är MS-21-75, det utvecklas som en del av SuperJet-familjen. De tidigare övervägda modifikationerna för 115 säten och SuperJet NG-varianten för 130 säten kommer inte att utvecklas. . Hämtad 30 mars 2018. Arkiverad från originalet 26 februari 2021.
  35. ↑ UEC kommer att investera nästan 33 miljarder rubel i utvecklingen av en importersatt motor för SSJ 100 och Be-200 // AEX.RU. www.aex.ru _ Hämtad 31 december 2019. Arkiverad från originalet 31 december 2019.
  36. PD-35 kommer att använda direkt lasertillväxtteknologi Arkiverad 8 juni 2019 på Wayback Machine // aviation21.ru