ПД-14: российский турбовентиляторный двигатель¶

ПД-14 — российский турбовентиляторный двигатель нового поколения, разработанный Пермским конструкторским бюро (АО «ОДК-Авиадвигатель») для ближне- и среднемагистральных пассажирских самолётов МС-21-310. Представляет собой двухконтурный двухвальный двигатель с высокой степенью двухконтурности, ставший первым полностью российским авиационным двигателем подобного класса, созданным после распада СССР.

¶История создания

Работы над двигателем начались в середине 2000-х годов в рамках программы создания семейства перспективных двигателей тягой 9–18 тонн. Первоначально проект носил название ПС-14, однако позднее был переименован в ПД-14 («Перспективный Двигатель тягой 14 тонн»). Техническое задание было сформировано с учётом требований к самолёту МС-21, который должен был заменить устаревшие Ту-154 и семейство Ту-204.

Первый запуск газогенератора состоялся в 2012 году, а полноразмерный двигатель впервые поднялся в воздух в 2015 году на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. Сертификат типа двигателя был получен от Росавиации в ноябре 2018 года, что позволило начать его серийное производство. В 2020 году ПД-14 совершил первый полёт в составе самолёта МС-21-310, а в декабре 2023 года самолёт с этими двигателями получил сертификат типа.

¶Конструкция

ПД-14 выполнен по двухвальной схеме с высокой степенью двухконтурности (около 8,5). В конструкции широко применяются композитные материалы и титановые сплавы, что позволило снизить массу двигателя. Основные узлы:

• Вентилятор диаметром 1,9 метра с 18 лопатками из композитных материалов;
• Компрессор высокого давления — 8 ступеней;
• Камера сгорания — малоэмиссионная, кольцевого типа;
• Турбина высокого давления — 2 ступени с монокристаллическими лопатками;
• Турбина низкого давления — 6 ступеней;
• Полноавторитетная цифровая система управления (FADEC).

Степень сжатия компрессора высокого давления достигает 16, а температура газа перед турбиной — около 1650 К. Ресурс горячей части двигателя составляет 20 тысяч циклов, а назначенный ресурс — 40 тысяч циклов.

¶Характеристики

Основные параметры базовой версии ПД-14:

• Взлётная тяга — 14 000 кгс;
• Крейсерская тяга — 2890 кгс;
• Удельный расход топлива на крейсерском режиме — 0,526 кг/(кгс·ч);
• Степень двухконтурности — 8,5;
• Масса сухая — 2870 кг;
• Длина — 4,9 м;
• Диаметр вентилятора — 1,9 м.

По заявленным характеристикам ПД-14 соответствует уровню современных зарубежных аналогов — двигателей семейства CFM International LEAP и Pratt & Whitney PW1000G, а по некоторым параметрам (например, эмиссии оксидов азота) превосходит их.

¶Семейство двигателей

На базе газогенератора ПД-14 разрабатывается семейство двигателей различной тяги:

• ПД-10 — тягой 10 тонн для региональных самолётов;
• ПД-8 — тягой 8 тонн для самолёта «Сухой Суперджет 100»;
• ПД-18Р — тягой 18 тонн для перспективных широкофюзеляжных самолётов.

Унификация семейства достигает 80–90 %, что существенно снижает стоимость производства и обслуживания.

¶Применение

Основным носителем ПД-14 является среднемагистральный узкофюзеляжный самолёт МС-21-310, производимый корпорацией «Иркут» (входит в ОАК). Двигатель устанавливается в двух вариантах мотогондолы — с реверсивным устройством и без него.

Помимо авиационного применения, на базе газогенератора ПД-14 создаются газотурбинные установки наземного применения — ГТУ-14, предназначенные для использования в энергетике и газоперекачивающей отрасли.

¶Производство и перспективы

Серийное производство ПД-14 развёрнуто на Пермском моторостроительном заводе (АО «ОДК-Пермские моторы»), входящем в Объединённую двигателестроительную корпорацию (входит в Госкорпорацию «Ростех»). План выпуска на 2024 год составлял около 20 двигателей, с последующим наращиванием до 100 двигателей в год к 2027 году.

Ключевой задачей программы является импортозамещение в гражданской авиации — ПД-14 должен полностью заменить иностранные двигатели на российских самолётах МС-21 и стать основой для экспортных поставок. Двигатель также рассматривается как платформа для создания более мощных силовых установок, включая перспективный двигатель большой тяги для дальнемагистральных самолётов.

¶Критика и проблемы

В процессе разработки и эксплуатации ПД-14 отмечались определённые сложности. В частности, на этапе испытаний выявлялись проблемы с ресурсом горячей части и работой системы управления. Критики указывали на задержки программы, связанные с необходимостью отработки новых технологий и материалов. Тем не менее, к началу серийного производства основные замечания были устранены, а двигатель подтвердил заявленные характеристики в ходе лётных испытаний.

¶Источники

• Материалы ПАО «ОДК-Авиадвигатель» о двигателе ПД-14.
• Отчёты о лётных испытаниях МС-21-310.
• Данные Росавиации о сертификации двигателя ПД-14.
• Публикации в отраслевых изданиях «Авиапорт», «Авиация России».