PD-14: Rus havacılık endüstrisinde bir atılım

Rusya orta menzilli dar gövdeli uçaklar için kendi uçak motorunu üreteceğini açıkladığında çoğu kişi inanmadı, bazıları ise güldü. uçak. Batı'da şaşırdılar: neden sizinkine ihtiyacınız var? Bizden satın alın! Ancak her şeye rağmen Rus tasarımcılar başarılı oldu. Aralık 2020'de yerli yolcu uçağı MS-21-310, Rusya Federasyonu'nda üretilen bir çift PD-14 uçak ünitesi (14 ton itiş gücüne sahip Prospektif Motor) ile gökyüzüne havalandı. Benzer bir olay en son 1988 yılında Il-96-300'ün test edildiği zaman yaşanmıştı. Geniş gövdeli yolcu uçağı yerli PS-90 motorlarıyla güçlendiriliyordu.

Uçak ve motor seçimi

Başlangıçta açıktı: KB onları. Yakovlev, her şeyin Airbus SE ve Boeing Company arasında zaten bölünmüş olduğu orta mesafeli uçak pazarının oldukça rekabetçi bir bölümünde çalışmak zorunda kalacak. Aynı zamanda bugün Çin ve Kanada'da da orta menzilli uçaklar oluşturmak için geliştirmelerin sürdüğü biliniyor. Rus tasarımcılar, mevcut gömlek ve motor modifikasyonlarıyla değil, yakın gelecekte ortaya çıkacak olanlarla rekabet etmek zorunda kaldılar.

Bu nedenle MS-21, rakiplerine göre açık avantajlara sahip olmalıdır. Yakıt tüketimini etkileyen aerodinamik özelliklerin iyileştirilmesi üzerine bir bahis yapıldı. Sonuç olarak, kompozitlerden yapılmış uzun ve dar bir kanat oluşturdular. Motorun geliştirilmesi ve üretimi, bir zamanlar yukarıda belirtilen PS-90'ı yaratan Perm Motors girişimine emanet edildi. Bugün Tu-204, Il-96, Il-76'dalar. Prensip olarak, MS-14 için 21 tonluk bir motor da uygun olacaktır, ancak ana parametreler açısından yabancı meslektaşlarından daha düşüktür ve yeni bir astar üzerine kurma fikri bile değildi. düşünülen. Alternatif olarak, MS-21'i yaratan Irkut Aircraft Corporation, Pratt & Whitney'den bir Amerikan elektrik santrali devraldı. Bu şirketin motorları ile testler ve sertifikasyon yapılması planlandı.

PD-14 ve rakipleri

Uçak motoru pazarındaki mücadele esas olarak iki rakip arasında geçiyor: Pratt & Whitney ve CFM International (ABD + Fransa). Yeni uçak motoru modelleri geliştirerek, geniş gövdeli uçaklar için kurulumların oluşturulmasında kazanılan deneyimi uyguladılar:

• ✅ geniş akorlu fan kanatları
  
• ✅ Seramik ve kompozit kullanımı
  
• ✅ artan kompresör basıncı
  
• ✅ Bypass oranında artış
  
• ✅ redüktör uygulaması
  

İkincisi, bu arada MS-1000'e de kurulu olan PW21G (Pratt & Whitney) güç uçağında kullanılıyor.

Ancak PD-14'te vites kutusunun kullanılmamasına karar verildi. Uçak motoru genel kabul görmüş şemaya göre yapılmaya başlandı. Bu bağlamda, Rus PD-14, Boeing 1 MAX üzerine kurulu CFM LEAP-737B'ye benziyor. Bu motorda bypass oranı 9'a yaklaşırken, PW1400G'de 12'nin tamamı var. Rus uçak motoru geride kalıyor, bu parametre 8,5'tir.



Ama her şey o kadar basit değil. Büyük bir baypas derecesi ile aerodinamik direnç artar. Motorlara bakarsanız, Rus motor naselinin PW1400G'ye kıyasla çok daha küçük olduğunu görebilirsiniz.
Uçak yapımcılarının genellikle bu birimin geliştirilmesine dahil olması ilginçtir, ancak PD-14 durumunda, Perm mekaniği tarafından tasarlanmış ve yapılmıştır.

Omuz bıçakları hakkında

Rus PD-14 fanı 1,9 m çapındadır.Bu düzeneğin ana kısmı titanyumdan yapılmış geniş akorlu içi boş kanatlardır. Ancak fan üretimindeki rakipler kompozit parçalar kullanıyor. Titanyumdan ortalama %25 daha hafiftirler. CFM International'da belirtildiği gibi, bu, santralin ağırlığını 220 kg azaltmaya izin verdi.



Kompozit kanatların üretimi oldukça karmaşık bir konudur. Örneğin, Rolls-Royse bunları yeni nesil uçak motorlarında kullanmayı planlıyor. Enerji santrallerinin yapımında yer alan çoğu şirket, geleneksel içi boş titanyum bıçaklar kullanır. Rus tasarımcılar da öyle.

Gaz türbini bölümü

İçinde yakıt kinetik ve mekanik enerjiye dönüştürülür. PD-14 motorunun bu "bölümünün" parametrelerine göre, neredeyse rakiplerine eşittir. Modern malzemelerin kullanımı, know-how kullanımı sayesinde gazların sıcaklığını 1700 °C'ye çıkarmak mümkün olmuştur.



Atmosfere zararlı maddelerin emisyonları açısından, motor ICAO standartlarına uygundur (bu geçen yıl kaydedilmiştir). PD-14'ün bu gösterge için küçük bir marjı bile vardır. Ayrıca, Rus elektrik santrali gürültü gereksinimlerini karşılamaktadır. Bunu yapmak için baypas derecesi arttırıldı ve özel ses emici malzemeler kullanıldı.

Beklentiler

Uçağa monte edilen PD-14'ün test edilmesinin son aşaması bu yıl tamamlanmalıdır. Deneysel uçuşun dört yıl önce gerçekleştiğini hatırlamakta fayda var. Santralin seri üretimine resmen izin verildi, ancak karar verildi: ilk ürün numuneleri yedekte olacak.

Bugüne kadar, Perm Motors fabrikası 50 ünite tedariki için sözleşmeler imzaladı. Ancak üretimlerine acele etmeyecekler. Bunun başlıca nedeni Pratt & Whitney ile yapılan anlaşmadır. Ona göre, 110 ilk uçaktan 75'i Amerikan enerji santralleriyle donatılmalıdır. Ruslar için sadece 35 “yer” kaldı. Ancak bir sonraki uçak partisinde, yaklaşık olarak eşit olarak bölünecekler.

PD-14'ün seri üretimindeki gecikmenin başka nedenleri de var. Örneğin, Rossiya şirketinde 50 adet MS-21 uçağı monte edilecek, bu da orada işletilecek ve iç nakliye gerçekleştirecekleri anlamına geliyor. Tüm bu gömlekler PW1400G üniteleri ile sözleşmelidir. Bununla birlikte, bugün "Rusya" liderliği yeniden yapılandırılıyor, bu nedenle Amerikalılarla anlaşmanın ayarlanması mümkün.

Diğer bir sebep ise motorun “çocukluk hastalıkları” beklentisidir. Tesislerin seri üretimi, ne kadar hızlı göründüklerine ve nasıl ele alınabileceklerine bağlıdır. Örneğin, A320neo'nun Amerikan motorlarında, ürünlerin teslimatını geciktiren “çocukluk hastalıkları” hemen ortaya çıktı. Superjet 100 de böyle bir kaderden kaçmadı.Rus PD-14'ün de ABD'den bir motorla rekabet gücünü kanıtlamak için bu yoldan geçmesi gerekecek.

Bulgular

PD-14'ün Rus uçak motoru endüstrisinde bir tür atılım olduğunu güvenle söyleyebiliriz. Bugün zaten çok şey başarıldı, ancak “yaraların” giderilmesi ve kurulumun ideal hale getirilmesi ile ilgili hala testler var. Amerikalı rakibin çalışacağı aynı rotalarda yapılacak operasyonun sonucu, turbofan motorunun Rus uçak tasarımcıları için ne kadar başarılı olduğunu gösterecek.