«Когда мы планировали семейство ПД‑14, мы выбрали самую большую рыночную нишу – порядка 55–60% объема рынка в ближайшие 30 лет, – рассказывает управляющий директор – Генеральный конструктор пермского АО «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев. – Но есть еще рынок малых ТРДД и рынок сверхбольших двигателей – от 25 до 50 тс. Последний – это примерно 25–30% всего потенциального рынка. Мы длительное время анализировали, какие базовые технологии, какой базовый газогенератор выбрать, чтобы войти в эту рыночную нишу. Провели анализ. Если взять технологии и материалы ПД‑14 и просто смоделировать размеры двигателя на 35 тс, то диаметр у него получится 3,5 м, длина – 7 м, а масса – порядка 7 т. Выходить с таким двигателем на рынок через 10–15 лет – несерьезно. Поэтому мы понимали, что нужен прорыв в технологии, выход на следующий уровень по КПД узлов, а это тянет за собой рост температуры перед турбиной еще почти на 100°, а значит нужно иметь материалы не просто прочные, но еще и с минимальной плотностью, чтобы быть конкурентными по массе. Кроме того, нужны огромные ресурсы».
Ожидается, что степень двухконтурности ПД‑35 должна достичь 11 (при диаметре вентилятора 3100 мм), а степень повышения давления в компрессоре превысить 50. В основе двигателя планируется использовать газогенератор по схеме «10–2» (у ПД‑14 – «8–2»). «Мы абсолютно убеждены, что никаких перспектив у редукторной схемы в этом классе нет, – считает Александр Иноземцев. – Мощность, которая передается от турбины низкого давления к вентилятору – более 50 МВт, даже редуктор с КПД 99,99% будет вырабатывать столько тепла, что непонятно, куда его отводить. Поэтому мы остановились на классической схеме, этим путем идут и наши зарубежные коллеги, которые создают новое семейство двигателей большой тяги. Основные параметры двигателя утверждены в Объединенной двигателестроительной корпорации. Созданная кооперация по ПД‑14 себя полностью оправдала, но мы открыты для всех, кто хочет участвовать в этом проекте».
Он отмечает, что вместе с отраслевыми институтами уже определен перечень 18 основных критических технологий, без которых нельзя будет обеспечить конкурентоспособность подобного двигателя через десятилетие. Среди них Александр Иноземцев, в первую очередь, называет новые высокотемпературные материалы и следующий шаг в технологии производства лопаток вентилятора – переход к композитной лопатке, которая дает 30% экономии массы. Среди других задач – создание «тонкой» мотогондолы, требующей размещения коробки приводов под капотом газогенератора, для чего нужны высокотемпературные сплавы и разъемы. Необходимо развивать аддитивные технологии, создавать новое поколение агрегатов, в т.ч. топливных насосов, датчиков с оптико-волоконными линиями связи – все это позволит повысить надежность и снизить массу.
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 издании "Взлёт. Новости МАКС-2019" №2, 28 августа 2019 г.
