Моторная сила МС-21

12 Aug 2013 13:37 Сильной стороной проекта МС-21 считается выбор из двух современных силовых установок, PW1400G от известного американского производителя Pratt&Whitney и ПД-14 от «Объединенной Двигателестроительной Корпорации». Как стало известно в ходе парижского авиасалона, американская фирма ожидает от Корпорации "Иркут" "окончательных требований по тяге" в отношении МС-21-400 - самой крупной модели в семействе узко фюзеляжных магистральных самолетов следующего поколения от российских авиастроителей.

Вице-президент Pratt&Whitney по Продуктовому Семейству Следующего Поколения (vice-president, Next Generation Product Family) господин Боб Сайя (Bob Saia) посетовал в беседе с AEX.RU, что в случае, если затребованная тяга окажется выше возможностей газогенератора двигателя PW1000G, он, возможно, не сможет позитивно ответить на приглашение поучаствовать в комплектации МС-21-400.

PW1000G - общее обозначение семейства моторов, известных как "редукторный турбовентиляторный двигатель" (geared turbofan, GTF), а также под собственным именем PurePower. Максимальное значение тяги для данного семейства составляет 33 тысячи фунтов или примерно 15 тонн, сказал Сайя. Самыми мощными моделями семейства являются варианты PW1100G и PW1400G. Они оснащены вентиляторами диаметром 81 дюйм (2,1м) и имеют степень двухконтурности 12. В зависимости от конкретной модели самолета, на который он устанавливаются, величина тяги PW1100G на взлетном режиме варьируется от десяти до пятнадцати тонн.

По словам господина Сайа, его инженеры создали PW1100G прежде всего ориентируясь на требования европейских авиастроителей. А они просили 27 тысяч фунтов тяги (12247кг) для «центрового» А320neo, 24 тысячи (10886кг) для «младшего брата» А319neo и 33 тысячи для самого крупного члена семейства А321neo. Все варианты исполнения PW1100G должны обеспечить 16% преимущество по расходу топлива и как минимум 20% по операционным расходам над моторами семейства V2500 и CFM56, что сегодня устанавливаются на серийные «Аэробусы».

GTF3(1).JPG

Наш собеседник утверждает, что PW1100G полностью идентичен PW1400G за исключением электропроводки и формы мотогондолы. Различие объясняется особенностями подвески мотора на самолеты компании Airbus и корпорации "Иркут". "С точки зрения испытаний, они одинаковые", - добавляет Сайя. Это обстоятельство дает право фирме P&W давать общие цифры сразу для двух моделей.

К началу парижского аэрокосмического салона, четыре опытных мотора достигли общей наработки в 450 часов. Один из них отправился в первый полет на летающей лаборатории 15 мая 2013 года. "На момент открытия парижской выставки, он наработал в воздухе порядка 35 часов", - утверждает наш собеседник. В качестве испытательной платформы используется специально оборудованный самолет Boeing 747SP. На него установлен дополнительный пилон для навески экспериментального двигателя PW1100G-JM. В таком виде летающая лаборатория совершила семь полетов.

Господин Сайя утверждает, что программа создания PW1100G/1400G "идет в графике и с позитивными первыми результатами". В настоящее время фирма готовится к проведению так называемого второго блока испытаний ("Block 2 testing") с началом в четвертом квартале текущего года. "Мы уже провели все критические и прочностные испытания на опытных моторах. Они показывают соответствие заявленным параметрам. Сертификационные испытания этого мотора начнутся в августе-сентябре", - добавил наш собеседник.

В каком-то смысле "Иркут" выигрывает от того, что первые поставки новых моторов Pratt&Whitney пойдут Airbus. Ведь при этом существует большая вероятность, что все возможные недоработки и "детские болезни" PW1100G в течение двух лет эксплуатации будут обнаружены и "вылечены" на самолетах другого производителя. И получится, что с 2017 года товарные МС-21 пойдут в авиакомпании с действительно надежной, отлаженной силовой установкой.

"Иркут" выбрал двигатель PW1400G в качестве основного для МС-21-200 и МС-21-300 несколько лет назад. К настоящему времени на эти модели самолетов поступило 135 твердых заказов. А с учетом писем о намерениях цифра возрастает до 250. Окончательное соглашение с Pratt&Whitney по использованию PW1400G в качестве стандартного в заводском исполнении МС-21-200/300 «Иркут» подписал в июне прошлого года. Вскоре стало известно, что один из заказчиков нового российского авиалайнера – лизинговая фирма «Ильюшин Финанс Ко.» - превратил соглашение на 50 МС-21, подписанное на МАКС-2011, в твердый контракт путем перевода на счет самолетостроителей депозита в размере двух миллионов долларов.

"Мы уже получили твердый заказ от "Иркута" на сто комплектов силовой установки, то есть двести моторов. Все они должны быть поставлены в серийном сертифицированном варианте. Правда, часть из них предназначается не для комплектации товарных самолетов, для опытных прототипов МС-21", - сказал Сайя. Он уклонился от прямого ответа на вопрос, перевел ли "Иркут" предоплату за свой заказ. "Наша схема работы построена по-другому. Мы будем ждать, пока они не продадут самолеты", - пояснил он.

По требованию покупателя серийные MC-21 могут комплектоваться российскими двигателями ПД-14 от "Объединенной Двигательной Корпорации" (ОДК). Соревнование между PW1400G и ПД-14 господин Сайя воспринимает как личное соперничество между ним и генеральным конструктором Александром Иноземцевым. "На самом деле, мы - друзья. Наша дружба началась давно, когда я представлял в Перми интересы американского акционера. Тогда мы владели 25% пакетом акций "Пермских Моторов", - поясняет Сайя. От этого соперничество становится даже более интересным, считает он. "Мы работаем очень напряженно с желанием побить команду ПД-14. Но, в тоже самое время, хотим все сделать таким образом, чтобы программа МС-21 стала успешной".

Не только PW1400G, но и его "близнец" PW1100G также развивается в конкурентной среде. Главный соперник - франко-американский мотор LEAP-1A от компании CFM International, совместного предприятия Snecma и General Electric. Он тоже выбран фирмой Airbus для комплектации семейства самолетов A320neo. Кроме того, франко-американский мотор устанавливается на Boeing 737MAX (вариант LEAP-1B) и COMAC C919 (LEAP-1C).

Saia1.JPG

Вице-президент Pratt&Whitney по Продуктовому Семейству Следующего Поколения Bob Saia

Мы попросили вице-президента Pratt&Whitney сформулировать преимущества его мотора над конкурентом. Вот что он нам ответил: "Если провести технико-экономическое сравнение между моторами, то окажется, что наш обладает лучшими показателями расхода топлива, на 3%. Кроме того, мы обладаем преимуществом по цене за обслуживание и ремонт, а также по уровню шума на местности. Таким образом, получается, что, выбирая наш мотор вместо LEAP, авиакомпания может рассчитывать на определенную экономию в ходе эксплуатации. По нашим расчетам, PW1100G обладает 3% преимуществом перед LEAP-1A в плане затрат по всему жизненному циклу. Это находит отражение в том, что авиакомпания получает "добавочную стоимость" порядка трех-четырех миллионов долларов. Это довольно большая сумма для самолета данной размерности".

Поскольку проект GTF стартовал первым, "по готовности продукта мы опережаем конкурентов месяцев на девять", - утверждает Сайя. Первый полет самолета A320 с двигателями PW1100G запланирован на октябрь 2014 года, а первая поставка заказчику - на первый квартал 2015 года. Некоторое время (примерно до начала 2016 года) все отгружаемые A320neo будут комплектоваться только PW1100G.

Следует отметить, что новый продукт Airbus по степени готовности к серийному производству на пару лет опережает основных соперников Boeing 737MAX и МС-21, поставки которых авиакомпаниям начнутся в 2017 году.

Определяющим в судьбе проекта GTF стал выбор канадской фирмы Bombardier. О том, что пассажирский лайнер следующего поколения C Series будет оснащаться PW1500G, было объявлено в 2007 году. Сайя вспоминает: «Мы получили их добро под обещание, что наш будущий двигатель будет иметь значительное, более десяти процентов, превосходство над серийными моторами, по расходу топлива и стоимости обслуживания». В исполнении PW1500G мотор имеет тягу 8,5-11 тонн, диаметр вентилятора 73 дюйма (1,9м) и степень двухконтурности 12,2. Законченный вид он принял в сентябре 2010 года.

После завершения программы испытаний на девяти опытных моторах (включая 340 часов в воздухе на трех из них), PW1500G получил сертификат канадских авиационных властей Transport of Canada. В ходе испытаний опытных образцов выявилась проблема с клапаном в полости с маслом, что служит для предотвращения ее нагрева горячими газами выше допустимой температуры. Инженерам пришлось вносить изменения в первоначальную конструкцию. Господин Сайя приводит этот пример в качестве иллюстрации, говоря о важности проделанной работы по доведению базовой конструкции мотора до совершенства.

Отвечая на вопрос, что сегодня происходит по теме мотора PW1500G, Сайя сказал: "Мы уже отгрузили в адрес фирмы-получателя шесть комплектов силовой установки для комплектации трех опытных машин. Специалисты компании Bombardier очень напряженно работают над тем, чтобы побыстрее поднять в небо свою новую машину. У них сформировалась хорошая команда, и я верю, что у нее все получится".

Смогут ли двигатели Pratt&Whitney нового поколения найти применение на российских самолетах помимо МС-21? Боб Сайя отвечает, что соответствующие консультации с «Объединенной авиастроительной корпорацией» ведутся. Одно время в авиационном сообществе гуляло предположение, что двигателем типа GTF может быть оснащен доработанный вариант Sukhoi Superjet. "Вероятно, такого не будет", - комментирует ситуацию Боб Сайя. И добавляет, что в настоящее время Pratt&Whitney концентрирует свои усилия в России на проекте МС-21. "Мы хотим, чтобы эта программа стала успешной. Что касается меня лично, то я очень рад работать вместе с российскими партнерами по реализации проекта МС-21". Будущие проекты Pratt&Whitney в России будут зависеть от того, насколько хорошо получится это дело.

К настоящему времени GTF выбрали для установки на свои самолеты пять мировых производителей. Общее число заказов на двигатели семейства превышает три с половиной тысячи. Помимо PW1100G/PW1400G и PW1500G в семействе GTF также имеются PW1200G для японского регионального самолета MRJ (тяга 6800-7710кг) и его развитие PW1700G (с тягой до десяти тонн) для следующего поколения бразильских "эмбраеров" E-Jets E2. Говоря о PW1200G как о «младшем брате» PW1100G/1400G, Боб Сайя сообщает, что сертификат на него будет получен в следующем году.

В НИОКР по проекту GTF инвестировано порядка миллиарда долларов. Поисковые работы по данному направлению ведутся уже лет двадцать. С момента запуска в полномасштабную проработку в 2008 году все варианты опытных моторов наработали свыше 4800 часов. Проведены многочисленные испытания отдельных элементов двигателя. В частности, прототипы понижающего редуктора между вентилятором и турбиной наработали на стендах более девяти тысяч часов.

GearBox(1).JPG

Имеется программа последовательного повышения характеристик двигателя. «Например, в варианте для A320neo мы обещаем 15% преимущество по расходу топлива на момент поступления самолета на эксплуатацию. В дальнейшем, по мере выполнения программы повышения характеристик, в течение декады будет достигнуто снижение расхода еще на 10%», - сказал Сайя. В числе нововведений запланировано улучшение параметров газогенератора и снижение степени редукции с 3:1 до 4:1, а затем до 5:1.

Российский двигатель ПД-14, который вместе с PW1400G разрабатывается для МС-21 имеет тягу на взлетном режиме - 13-15 тонн, диаметр вентилятора 1,9 метра, степень двухконтурности 8,5. Утверждается, что на крейсерском режиме ПД-14 будет потреблять топлива на 12-16% меньше сегодняшних серийных моторов в его размерности, а его прямые эксплуатационные расходы будут на 15% ниже.

Собран демонстратор технологий, который успешно проходит стендовые испытания. Параллельно с этим специалисты ОДК во взаимодействии с ЦАГИ и ЦАИМ, проводят тестирование отдельных критических узлов и компонентов. Производственная программа 2013 года предполагает изготовление пяти опытных двигателей. В сентябре текущего года первый двигатель-демонстратор ПД-14 встанет на испытания. В этом году ОДК завершит разработку конструкторской документацию для привязки двигателя к летающей лаборатории на базе Ил-76. В середине следующего года приступят к летным испытаниям.

В марте текущего года подана заявка в Авиационный Регистр Международного Авиационного Комитета на сертификацию ПД-14 по российским нормам. С помощью МАК отечественные моторостроители надеются до конца наладить рабочий процесс с европейским сертифицирующим органом EASA по сертификации ПД-14 на соответствие европейским стандартам.

http://www.aex.ru/docs/3/2013/8/5/1847/


рейтинг: +3+x
Поделиться в социальных сетях: Facebook vk16.png twitter-16x16.png livejournal.gif mailru-share-16.png odklsmall.gif
Добавить новый комментарий
Пока не указано иное, содержимое этой страницы распространяется по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License