Двигатель ПД‑14 тягой 14 тс – первый в семействе перспективных ТРДД в классе тяги 9–18 тс, разрабатываемого АО «ОДК-Авиадвигатель» в широкой кооперации с другими предприятиями ОДК. ПД‑14 выполняется по двухвальной схеме с раздельным истечением потоков и прямым (безредукторным) приводом вентилятора. Все двигатели семейства будут иметь единый газогенератор с 8‑ступенчатым компрессором высокого давления, кольцевой малоэмиссионной камерой сгорания и двухступенчатой турбиной высокого давления.
Техническое задание на двигатель для МС‑21 было сформировано в конце 2007 г., а с июля 2008 г. в Перми, а затем, в рамках кооперации, и на ряде других предприятий ОДК, развернулись полномасштабные работы по проектированию узлов двигателя, разработке и освоению критических технологий, необходимых для создания нового семейства ТРДД.
Стендовые испытания демонстрационного газогенератора ПД‑14 начались в Перми в ноябре 2010 г. Двигатель – демонстратор технологий ПД‑14 был собран и впервые запущен на стенде АО «ОДК-Авиадвигатель» в июне 2012 г.
В течение 2013–2015 гг. были изготовлены и поступили на испытания следующие семь опытных двигателей. В начале 2015 г. стартовали сертификационные испытания опытных ПД‑14, проводившиеся на стендах АО «ОДК-Авиадвигатель» в Перми, ПАО «ОДК-Сатурн» в Рыбинске, Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ), а также на летающей лаборатории Ил‑76ЛЛ в ЛИИ им. М.М. Громова в Жуковском. Полеты Ил‑76ЛЛ с двигателем ПД‑14 начались в октябре 2015 г. и проводились в несколько этапов.
В 2016–2017 гг. в Перми были собраны еще четыре двигателя опытной партии для испытаний на стендах и под крылом летаюшей лаборатории. Таким образом, общее число опытных ПД‑14 достигло 12, при этом большинство из них претерпело несколько плановых переборок после соответствующих этапов испытаний.
Как рассказывает управляющий директор – Генеральный конструктор АО «ОДК-Авиадвигатель» 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.
По итогам проведенных испытаний и подготовки соответствующей доказательной документации 15 октября 2018 г. Федеральное агентство воздушного транспорта России (Росавиация) выдало разработчику двигателя ПД‑14 сертификат типа за номером FATA‑01011Е, который является свидетельством того, что ПД‑14 готов к эксплуатации на борту самолетов.
Ожидается, что в ближайшем будущем российский сертификат типа ПД‑14 будет валидирован Европейским агентством авиационной безопасности (EASA), что позволит вести его поставки зарубежным заказчикам.
Стоит особо отметить, 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 уфимского ПАО «ОДК-УМПО» приходится до 30% всех работ по двигателю, включая производство вентилятора с уникальными титановыми пустотелыми широкохордными лопатками и турбины низкого давления с задней опорой. Пермское АО «ОДК-ПМ» отвечает за изготовление газогенератора и окончательную сборку двигателя. В производстве компрессора низкого давления и разделительного корпуса участвуют рыбинское ПАО «ОДК-Сатурн» и ПАО «ОДК-УМПО», реактивное сопло внутреннего контура и центральное тело поставляет предприятие «Металлист-Самара», центральный привод и коробку приводов – Производственный комплекс «Салют» АО «ОДК» и ПАО «ОДК-УМПО», комплексную электронную цифровую двухканальную систему автоматического управления с полной ответственностью (FADEC) САУ‑14 и агрегаты топливной системы – пермское АО «ОДК-СТАР».
Сертификация ПД‑14 – фактически первого принципиально нового отечественного турбовентиляторного двигателя для гражданской авиации за все постсоветские годы, характеристики которого находятся на уровне лучших современных зарубежных образцов, – стало важнейшим событием для всего российского авиамоторостроения. Для достижения высоких параметров нового двигателя потребовалось решить множество проблем и освоить большое число новых технологий. «Нам пришлось создать новые технологии, новые материалы, новые производства, – говорит Александр Иноземцев. – Чтобы получить конкурентоспособный ПД‑14, мы освоили 16 новых критических технологий, было создано 20 новых материалов». Среди этих новых технологий – изготовление рабочих моноколес (блисков) компрессора и турбины с освоением виброполирования проточной части обода и лопаток, изготовление полой широкохордной титановой лопатки вентилятора, зубчатых колес высокой точности из новых теплостойких сталей, упрочнение входных лопаток компрессоров низкого и высокого давления из титановых сплавов, керамические покрытия на деталях «горячей части» двигателя, монокристаллические лопатки турбины высокого давления с теплозащитным покрытием второго поколения, новые подходы в изготовлении корпусных элементов и многое другое.
В январе 2018 г. между корпорацией «Иркут» и ОДК был заключен контракт на поставку первых пяти двигателей ПД‑14 для проведения сертификационных испытаний модификации самолета МС‑21‑300 с отечественной силовой установкой. Первые три двигателя по этому контракту были изготовлены в АО «ОДК-ПМ» в прошлом году. Двигатели №100‑14 и 100‑15 будут установлены на строящийся в настоящее время на Иркутском авиационном заводе пятый летный экземпляр МС‑21 (МС.0012), а двигатель №100‑16 использоваться в качестве резервного. Все они уже сданы заказчику, но в связи с тем, что самолет, который будет проходить с ними испытания, еще находится на стадии изготовления отсеков планера, эти двигатели пока находятся в Перми, где, по согласованию с корпорацией «Иркут», проходят плановые доработки и испытания в рамках предусмотренной программы дальнейшего совершенствования ПД‑14 и расширения условий его эксплуатации. Ожидается, что эти двигатели будут отправлены в Иркутск нынешней осенью, а летные испытания самолета МС‑21 с ними начнутся следующей весной.
Два следующих двигателя по контракту с корпорацией «Иркут» будут изготовлены в Перми и поставлены в Иркутск летом 2020 г. – ими планируется оснастить первый летный экземпляр МС‑21‑300 (МС.0001), который к тому времени завершит программу сертификационных испытаний в варианте с двигателями PW1400G-JM. Программа сертификационных испытаний МС‑21‑310 с двигателями ПД‑14 должна завершиться в декабре 2021 г. оформлением одобрения главного изменения конструкции, и такие самолеты смогут начать поставляться заказчикам.
Серийный выпуск двигателей ПД‑14 в АО «ОДК-ПМ» (в кооперации с другими предприятиями ОДК) должен начаться в 2020 г. Как рассказал журналистам управляющий директор АО «ОДК-ПМ» Сергей Попов, в перспективе планируется выйти на расчетный темп производства до 50 серийных ПД‑14 ежегодно.
Пока же в Перми продолжаются плановые работы по дальнейшему совершенствованию двигателя ПД‑14 и расширению условий его эксплуатации, а также выполняется запланированный комплекс испытаний в рамках валидации российского сертификата типа в EASA.
Печатная версия материала опубликована в издании "Взлёт. Новости МАКС-2019" №1, 27 августа 2019 г.
