Lidmašīnu turboreaktīvo dzinēju izstrāde un ražošana mūsdienās ir viena no zināšanu ietilpīgākajām un zinātniski un tehniski attīstītākajām rūpniecības nozarēm. Bez Krievijas pilns aviācijas gāzturbīnu dzinēju radīšanas un ražošanas cikls ir tikai ASV, Anglijā un Francijā.
Pagājušā gadsimta beigās priekšplānā izvirzījās vairāki faktori, kas spēcīgi ietekmēja globālās lidmašīnu dzinēju nozares perspektīvas - izmaksu kāpums, lidmašīnu dzinēju kopējā izstrādes laika un cenas palielināšanās. Lidmašīnu dzinēju izmaksu rādītāju pieaugums kļūst eksponenciāls, un tas kļūst no paaudzes paaudzē vairāk dalīties izpētes pētījumi, lai izveidotu progresīvu zinātnisku un tehnisku bāzi. ASV lidmašīnu dzinēju nozarei, pārejot no ceturtās uz piekto paaudzi, šī daļa izmaksās no 15% līdz 60%, un laika izteiksmē tas gandrīz dubultojās. Situāciju Krievijā pasliktināja labi zināmie politiskie notikumi un sistēmiskā krīze 21. gadsimta sākumā.
Amerikas Savienotās Valstis, izmantojot valsts budžeta līdzekļus, šodien īsteno nacionālo programmu par galvenajām tehnoloģijām gaisa kuģu dzinēju konstruēšanai INRTET. Galīgais mērķis ir līdz 2015. gadam sasniegt monopolstāvokli, izstumjot visus pārējos no tirgus. Ko Krievija šodien dara, lai to novērstu?
CIAM vadītājs V. Skibins pagājušā gada nogalē sacīja: "Mums ir maz laika, bet daudz darba." Tomēr mātes institūta veiktais pētījums neatrod vietu ilgtermiņa plānos. Veidojot Federālo mērķprogrammu civilās aviācijas aprīkojuma attīstībai līdz 2020. gadam, CIAM viedoklis pat netika jautāts. “Federālās mērķprogrammas projektā mēs saskatījām ļoti nopietnas problēmas, sākot ar uzdevumu izvirzīšanu. Mēs redzam neprofesionalitāti. Federālās mērķprogrammas 2020 projektā zinātnei plānots atvēlēt tikai 12%, dzinēju būvei - 20%. Ar to vispār nepietiek. Iestādes pat netika aicinātas apspriest Federālās mērķprogrammas projektu,” uzsvēra V. Skibins.
Andrejs Reuss. Jurijs Elisejevs. Vjačeslavs Boguslavs.
PRIORITĀTU MAIŅA
Federālā programma “Civilās aviācijas aprīkojuma attīstība Krievijā 2002.-2010. un par laika posmu līdz 2015. bija paredzēta vairāku jaunu dzinēju radīšana. CIAM, pamatojoties uz aviācijas tirgus attīstības prognozi, ir izstrādājusi tehniskās specifikācijas konkurētspējīgai tehnisko piedāvājumu izstrādei jaunas paaudzes dzinēju izveidei, ko paredz norādītā federālā mērķa programma: turboventilatoru dzinēji ar vilces spēku 9000-14000 kgf īsa un vidēja attāluma lidmašīnām, turboventilatora dzinēji ar vilci 5000-7000 kgf reģionālajam gaisa kuģim, gāzes turbīnas dzinējs ar jaudu 800 ZS helikopteriem un vieglajām lidmašīnām gāzturbīnas dzinējs ar jaudu 500 ZS. helikopteriem un vieglajām lidmašīnām lidmašīnas virzuļdzinējs (APE) ar jaudu 260-320 ZS. helikopteriem un vieglajām lidmašīnām un APD ar jaudu 60-90 ZS. īpaši vieglajiem helikopteriem un lidmašīnām.
Vienlaikus tika pieņemts lēmums par nozares reorganizāciju. Federālās programmas “Militāri rūpnieciskā kompleksa reforma un attīstība (2002-2006)” īstenošana paredzēja darbu veikt divos posmos. Pirmajā posmā (2002-2004) bija paredzēts īstenot pasākumu kompleksu sistēmu veidojošo integrēto struktūru reformēšanai. Tajā pašā laikā aviācijas nozarē tika plānots izveidot deviņpadsmit integrētas struktūras, tostarp vairākas struktūras dzinēju ražošanas organizācijām: OJSC Corporation Complex, kas nosaukts N.D. Kuzņecovs”, AAS “Permas mašīnbūves centrs”, FSUE “Salyut”, OJSC “Air Screws Corporation”.
Līdz tam laikam pašmāju dzinēju inženieri jau bija sapratuši, ka nav jēgas cerēt uz sadarbību ar ārvalstu uzņēmumiem, un bija ļoti grūti izdzīvot vienatnē, un viņi sāka aktīvi veidot savas koalīcijas, kas ļautu viņiem uzņemties tiesības. vietu topošajā integrētajā struktūrā. Aviācijas dzinēju ražošanu Krievijā tradicionāli pārstāv vairāki “krūmi”. Projektēšanas biroji bija priekšgalā, sērijveida uzņēmumi bija nākamajā līmenī, un agregatori bija aiz tiem. Pārejot uz tirgus ekonomiku, vadošā loma sāka pāriet sērijveida rūpnīcām, kas saņēma reālu naudu no eksporta līgumiem - MMPP "Salut", MMP nosaukts. Černiševa, UMPO, Motor Sich.
MMPP "Salut" 2007. gadā pārvērtās par Federālā valsts vienotā uzņēmuma "Gāzes turbīnu būvniecības pētniecības un ražošanas centrs "Salut" integrētu struktūru. Tas ietvēra filiāles Maskavā, Maskavas reģionā un Benderi. Saļuts pārvaldīja akciju sabiedrību NPP Temp, KB Elektropribor, NIIT, GMZ Agat un JV Topaz akciju kontrolpaketes un bloķēšanas daļas. Liela priekšrocība bija mūsu pašu dizaina biroja izveide. Šis dizaina birojs ātri pierādīja, ka tas spēj atrisināt nopietnas problēmas. Pirmkārt, modernizētu AL-31FM dzinēju izveide un daudzsološa dzinēja izstrāde piektās paaudzes lidmašīnām. Pateicoties eksporta pasūtījumiem, Salyut veica liela mēroga ražošanas modernizāciju un veica vairākus pētniecības un attīstības projektus.
Otrs piesaistes centrs bija NPO Saturn, būtībā pirmais vertikāli integrētais uzņēmums Krievijā lidmašīnu dzinēju būves jomā, kas apvienoja projektēšanas biroju Maskavā un sērijveida rūpnīcu Ribinskā. Bet atšķirībā no Salyut šī biedrība netika atbalstīta ar nepieciešamajiem finanšu līdzekļiem. Tāpēc 2007. gada otrajā pusē Saturns sāka tuvināšanos UMPO, kam bija pietiekams eksporta pasūtījumu skaits. Drīz vien presē parādījās ziņas, ka Saturn vadība kļuvusi par UMPO kontrolpaketes īpašnieku, un bija gaidāma abu uzņēmumu pilnīga apvienošana.
Līdz ar jaunās vadības ierašanos Klimov OJSC kļuva par vēl vienu pievilcības centru. Būtībā tas ir dizaina birojs. Tradicionālās sērijveida rūpnīcas, kas ražo šī dizaina biroja produktus, ir Maskavas MPP, kas nosaukta pēc nosaukuma. Černiševs un Zaporožje Motor Sich. Maskavas uzņēmumam bija diezgan lieli RD-93 un RD-33MK dzinēju eksporta pasūtījumi, kazaki palika praktiski vienīgais uzņēmums, kas piegādāja TV3-117 dzinējus krievu helikopteriem.
Salyut un Saturn (ja mēs tos saskaitām kopā ar UMPO) sērijveidā ražoti AL-31F dzinēji, kas ir viens no galvenajiem eksporta ienākumu avotiem. Abos uzņēmumos bija civilie produkti - SaM-146 un D-436, taču abi šie dzinēji nav Krievijas izcelsmes. Saturns ražo arī dzinējus bezpilota lidaparātiem. lidmašīna. Salyutam ir šāds dzinējs, bet pasūtījumu tam vēl nav.
Kļimovam Krievijā nav konkurentu vieglo iznīcinātāju un helikopteru dzinēju jomā, taču visi sacentās mācību lidmašīnu dzinēju radīšanas jomā. MMPP nosaukts. Černiševs kopā ar TMKB Sojuz izveidoja RD-1700 turboventilatora dzinēju, Saturn pēc Indijas pasūtījuma radīja AL-55I, Salyut sadarbībā ar Motor Sich ražoja AI-222-25. Patiesībā tikai pēdējais tiek uzstādīts sērijveida lidmašīnās. Pārmotorizācijas jomā Il-76 Saturn konkurēja ar Permas PS-90, kas šodien joprojām ir vienīgais dzinējs, kas uzstādīts Krievijas tālsatiksmes lidmašīnās. Tomēr Permas “krūmam” ar akcionāriem neveicās: kādreiz spēcīgais uzņēmums mainīja īpašniekus, un tā vara tika izniekota blakus īpašnieku maiņas lēcienā. Permas dzinēju būves centra izveides process ievilkās talantīgākie speciālisti pārcēlās uz Rybinsku. Pašlaik United Engine Corporation (UEC) ir cieši iesaistīta Permas "krūma" pārvaldības struktūras optimizēšanā. PMZ pašlaik tiek integrēti vairāki tehnoloģiski saistīti uzņēmumi, kas agrāk bija no tās atdalīti. Projekts vienotas struktūras izveidei ar PMZ un Aviadvigatel Design Bureau piedalīšanos tiek apspriests ar amerikāņu partneriem no Pratt & Whitney. Vienlaikus līdz šī gada aprīļa sākumam UEC likvidēs “papildu saiti” savu Permas aktīvu pārvaldīšanā - korporācijas Permas pārstāvniecību, kas kļuvusi par CJSC Management Company Perm Engine tiesību pārmantotāju. -Ēku komplekss (MC PMK), kas no 2003. līdz 2008.g. vadīja bijušās Perm Motors holdinga uzņēmumus.
AI-222-25.
Visproblemātiskākie jautājumi palika dzinēja izveide 12000–14000 kgf vilces klasē daudzsološai īsa un vidēja attāluma lidmašīnai, kurai būtu jāaizstāj Tu-154. Galvenā cīņa notika starp Permas dzinēju būvētājiem un Ukrainas Progress. Permieši ierosināja izveidot jaunas paaudzes PS-12 dzinēju, viņu konkurenti ierosināja projektu D-436-12. Zemāko tehnisko risku, veidojot D-436-12, vairāk nekā kompensēja politiskie riski. Klusā doma iezagās, ka neatkarīgs izrāviens civilajā segmentā kļuva maz ticams. Civilo reaktīvo dzinēju tirgus šodien ir vēl ciešāk sadalīts nekā lidmašīnu tirgus. Divas Amerikas un divas Eiropas kompānijas aptver visas iespējamās nišas, aktīvi sadarbojoties savā starpā.
Vairāki Krievijas dzinēju ražošanas uzņēmumi palika cīņas malā. AMNTK Soyuz jauninājumi izrādījās nevajadzīgi, Samaras uzņēmumiem nebija konkurentu vietējā tirgū, taču tiem praktiski nebija tirgus. Samaras lidmašīnu dzinēji darbina stratēģiskās lidmašīnas, no kurām padomju laikos nebija daudz būvētas. Deviņdesmito gadu sākumā tika izstrādāts daudzsološais NK-93 TVVD, taču jaunajos apstākļos tas nebija pieprasīts.
Šodien, pēc OJSC OPK Oboronprom ģenerāldirektora Andreja Reusa teiktā, situācija Samarā ir krasi mainījusies. Samāras "krūma" plāns 2009. gadam tika pilnībā īstenots. 2010.gadā plānots pabeigt trīs uzņēmumu apvienošanu vienotā BO, bet liekās platības pārdot. Pēc A. Reusa teiktā, “krīzes situācija Samārai ir beigusies, ir sācies normāls darbs. Produktivitātes līmenis joprojām ir zemāks nekā nozarē kopumā, bet pozitīvas izmaiņas ražošanas un finanšu jomās ir acīmredzamas. 2010. gadā UEC plāno panākt, lai Samaras uzņēmumi darbotos bez līdzsvara.
Joprojām pastāv mazās un sporta aviācijas problēma. Savādi, ka viņiem ir vajadzīgi arī dzinēji. Šodien no vietējiem dzinējiem jūs varat izvēlēties tikai vienu - virzuli M-14 un tā atvasinājumus. Šie dzinēji tiek ražoti Voroņežā.
2007.gada augustā Sanktpēterburgā sanāksmē par dzinēju ražošanas attīstību toreizējais Krievijas prezidents Vladimirs Putins deva norādījumus izveidot četras holdinga kompānijas, kuras pēc tam apvienotos vienā uzņēmumā. Tajā pašā laikā V. Putins parakstīja dekrētu par Salyut apvienošanos ar federālo valsts vienoto uzņēmumu Omskas dzinēju būves asociāciju, kas nosaukta P.I. Baranovs." Omskas rūpnīcas pievienošanās Salyut termiņš periodiski mainījās. 2009. gadā tas nenotika, jo Omskas rūpnīcai bija ievērojamas parādsaistības, un Saljuts uzstāja, ka parāds ir jāatmaksā. Un valsts to atmaksāja, pagājušā gada decembrī atvēlot 568 miljonus rubļu. Pēc Omskas apgabala vadības domām, šobrīd nav nekādu šķēršļu apvienošanai, un tas notiks 2010. gada pirmajā pusē.
No trim atlikušajām saimniecībām pēc vairākiem mēnešiem tika uzskatīts par lietderīgu izveidot vienu biedrību. 2008. gada oktobrī Krievijas premjerministrs Vladimirs Putins uzdeva nodot valsts akcijas desmit uzņēmumos Oboronprom un nodrošināt kontrolpaketi jaunizveidotajā UEC vairākos uzņēmumos, tostarp Aviadvigatel, NPO Saturn un Perm Motors, PMZ, UMPO , Motorostroitele, SNTK im. Kuzņecovs un vairāki citi. Šie aktīvi nonāca Oboronprom meitasuzņēmuma United Engine Corporation kontrolē. Andrejs Reuss šo lēmumu argumentēja šādi: “Ja mēs būtu gājuši vairāku holdingu izveides starpposma ceļu, mēs nekad nebūtu piekrituši izgatavot vienu produktu. Četri krājumi ir četras modeļu sērijas, kuras nekad nevarētu apvienot ar vienu saucēju. Es pat nerunāju par valsts palīdzību! Var tikai iedomāties, kas notiktu cīņā par budžeta līdzekļiem. Tajā pašā projektā, lai izveidotu dzinēju MS-21, bija iesaistīts AES motors, KB Aviadvigatel, Ufas dzinēju ražošanas asociācija, Permas motoru rūpnīca un Samaras "krūms". NPO Saturn, kamēr nenotika apvienošanās, atteicās strādāt pie projekta, bet tagad ir aktīvs procesa dalībnieks.
AL-31FP.
Mūsdienās UEC stratēģiskais mērķis ir “atjaunot un atbalstīt mūsdienu Krievijas inženierzinātņu skolu gāzturbīnu dzinēju radīšanas jomā”. Līdz 2020. gadam UEC vajadzētu nostiprināties pasaules vadošo ražotāju pieciniekā gāzturbīnu dzinēju jomā. Līdz šim laikam 40% no UEC produktu pārdošanas apjoma būtu jāvirza uz pasaules tirgu. Vienlaikus nepieciešams nodrošināt četrkārtīgu un, iespējams, pieckāršu darba ražīguma pieaugumu un obligātu servisa iekļaušanu dzinēju pārdošanas sistēmā. UEC prioritārie projekti ir SaM-146 dzinēja izveide Krievijas reģionālajai lidmašīnai SuperJet100, jauna dzinēja civilajai aviācijai, dzinēja militārajai aviācijai un dzinēja izveide daudzsološam ātrgaitas helikopteram.
PIEKTĀS PAAUDZES DZINĒJS KAUJAS AVIĀCIJAI
PAK FA izveides programma 2004. gadā tika sadalīta divos posmos. Pirmajā posmā lidmašīnā tiek uzstādīts “117C” dzinējs (šodien tas tiek klasificēts kā 4+ paaudze), otrajā posmā tika izveidots jauns dzinējs ar vilces spēku 15-15,5 tonnas. PAK FA sākotnējais dizains joprojām ietver Saturna dzinēju.
Krievijas Aizsardzības ministrijas izsludinātajā konkursā bija arī divi posmi: 2008. gada novembris un 2009. gada maijs-jūnijs. Saturns gandrīz par gadu atpalika no Saljuta, sniedzot darba rezultātus pie dzinēja elementiem. Saljuts visu izdarīja laikā un saņēma komisijas slēdzienu.
Acīmredzot šī situācija pamudināja UEC 2010. gada janvārī beidzot ierosināt Salyut kopīgi izveidot piektās paaudzes dzinēju. Tika panākta iepriekšēja vienošanās par darba slodzes sadali aptuveni piecdesmit piecdesmit. Jurijs Elisejevs piekrīt sadarboties ar UEC uz paritātes principa, taču uzskata, ka Saljutam vajadzētu būt jauna dzinēja izveides ideologam.
MMPP "Salyut" jau ir radījis AL-31FM1 dzinējus (tas ir nodots ekspluatācijā un tiek ražots masveidā) un AL-31FM2, un ir pārgājis uz stenda AL-31FM3-1 izstrādi, kam sekos. ar AL-31FM3-2. Katram jaunajam dzinējam ir raksturīga palielināta saķere un labāki resursu rādītāji. AL-31FM3-1 saņēma jaunu trīspakāpju ventilatoru un jaunu sadegšanas kameru, un vilce sasniedza 14 500 kgf. Nākamais solis ir palielināt vilces spēku līdz 15 200 kgf.
Pēc Andreja Reusa teiktā, “PAK FA tēma noved pie ļoti ciešas sadarbības, ko var uzskatīt par integrācijas pamatu”. Vienlaikus viņš neizslēdz, ka nākotnē tiks veidota vienota struktūra motoru nozarē.
Programma SaM-146 ir veiksmīgas sadarbības piemērs augsto tehnoloģiju jomā starp Krievijas Federāciju un Franciju.
Pirms vairākiem gadiem Aviadvigatel OJSC (PD-14, agrāk pazīstams kā PS-14) un Salyut kopā ar Ukrainas Motor Sich un Progress (SPM-21) iepazīstināja ar saviem priekšlikumiem par jaunu dzinēju MS-21 lidmašīnai. Pirmais bija pilnīgi jauns darbs, bet otro bija plānots izveidot uz D-436 bāzes, kas ievērojami samazinātu laika grafiku un samazinātu tehniskos riskus.
Pagājušā gada sākumā UAC un NPK Irkut beidzot izsludināja konkursu par dzinējiem lidmašīnām MS-21, izsniedzot tehniskās specifikācijas vairākiem ārvalstu dzinēju ražošanas uzņēmumiem (Pratt & Whitney, CFM International) un Ukrainas Motor Sich un Ivchenko- Progress sadarbībā ar Krievijas Salyut. Dzinēja krievu versijas radītājs jau ir noteikts - UEC.
Izstrādājamo dzinēju saimē ietilpst vairāki smagie dzinēji ar lielāku vilci nekā nepieciešams MC-21. Tieša finansējuma šādiem produktiem nav, taču nākotnē būs pieprasīti augstas vilces dzinēji, tostarp, lai aizstātu PS-90A pašlaik lidojošajās lidmašīnās. Visiem lielākas vilces dzinējiem ir paredzēts pārnesums.
Dzinējs ar vilci 18 000 kgf var būt vajadzīgs arī daudzsološam vieglam plata korpusa gaisa kuģim (LSA). Dzinēji ar šādu vilci ir nepieciešami arī MC-21-400.
Tikmēr NPK Irkut ir nolēmis pirmo MS-21 aprīkot ar PW1000G dzinējiem. Amerikāņi sola šo dzinēju dabūt gatavu līdz 2013.gadam, un acīmredzot Irkutam jau ir pamats nebaidīties no ASV Valsts departamenta aizliegumiem un par to, ka šādu dzinēju var vienkārši nepietikt visiem, ja tiks pieņemts lēmums remotorizēt Boeing 737. un Airbus A320 lidmašīnas.
Marta sākumā UEC sanāksmē PD-14 šķērsoja “otros vārtus”. Tas nozīmē izveidoto sadarbību gāzes ģeneratora ražošanā, priekšlikumus sadarbībai dzinēja ražošanā, kā arī detalizētu tirgus analīzi. PMZ ražos sadegšanas kameru un augstspiediena turbīnu. Ievērojamu daļu augstspiediena kompresora, kā arī zemspiediena kompresoru ražos UMPO. Zema spiediena turbīnai ir iespējama sadarbība ar Saturnu, un nav izslēgta sadarbība ar Salyut. Dzinējs tiks montēts Permā.
PAK FA sākotnējā dizainā joprojām ir Saturna dzinējs.
ATVĒRT ROTORA DZINĒJUS
Neskatoties uz to, ka Krievijas lidmašīnu piloti vēl neatpazīst atvērto rotoru, dzinēju eksperti ir pārliecināti, ka tam ir priekšrocības un "lidmašīnas nobriest šim dzinējam". Tāpēc šodien Perma veic attiecīgus darbus. Kazakiem jau ir nopietna pieredze šajā jomā, kas saistīta ar D-27 dzinēju, un atvērtā rotoru dzinēju saimē šī agregāta izstrāde, iespējams, tiks nodota kazakiem.
Pirms MAKS-2009 darbs pie D-27 Maskavas Salyut bija iesaldēts: nebija finansējuma. 2009. gada 18. augustā Krievijas Aizsardzības ministrija parakstīja protokolu par grozījumiem nolīgumā starp Krievijas un Ukrainas valdībām par lidmašīnu An-70, Salyut sāka aktīvu darbu pie detaļu un komponentu ražošanas. Šodien ir noslēgts papildu līgums par trīs komplektu un komponentu piegādi D-27 dzinējam. Darbus finansē Krievijas Aizsardzības ministrija, Saļuta būvētās vienības tiks nodotas valsts uzņēmumam Ivchenko-Progress, lai pabeigtu dzinēja valsts pārbaudes. Vispārējā darba koordinēšana šajā tēmā ir uzticēta Krievijas Federācijas Rūpniecības un tirdzniecības ministrijai.
Bija arī doma izmantot D-27 dzinējus bumbvedējiem Tu-95MS un Tu-142, taču OJSC Tupolev vēl neapsver iespēju uzstādīt D-27 lidmašīnās A-42E , bet pēc tam to aizstāja ar PS-90.
Pagājušā gada sākumā UAC un NPK Irkut izsludināja konkursu par dzinējiem lidmašīnām MS-21.
HELIKOPTERU DZINĒJI
Mūsdienās lielākā daļa Krievijas helikopteru ir aprīkoti ar Zaporožje ražotiem dzinējiem, un tiem dzinējiem, kurus Kļimovs komplektē, gāzes ģeneratorus joprojām piegādā Motor Sich. Šis uzņēmums šobrīd ievērojami pārsniedz Kļimovu saražoto helikopteru dzinēju skaitā: Ukrainas uzņēmums saskaņā ar pieejamajiem datiem 2008. gadā Krievijai piegādāja 400 dzinējus, savukārt OJSC Klimov saražoja aptuveni 100 vienības.
Kļimovs un MMP im. V.V. Černiševa. TV3-117 dzinēju ražošanu bija plānots pārcelt uz Krieviju, uzbūvējot jaunu rūpnīcu un atņemot uzņēmumam Motor Sich galveno ienākumu avotu. Tajā pašā laikā Kļimovs bija viens no aktīvajiem importa aizstāšanas programmas lobētājiem. 2007. gadā VK-2500 un TV3-117 dzinēju galīgo montāžu bija paredzēts koncentrēt vārdā nosauktajā MMP. V.V. Černiševa.
Šodien UEC plāno TV3-117 un VK-2500 helikopteru dzinēju ražošanu, kapitālo remontu un pēcpārdošanas servisu uzticēt UMPO. Arī Ufā viņi plāno sērijveidā palaist Klimovsky VK-800V. 90% no tam nepieciešamajiem finanšu līdzekļiem paredzēts piesaistīt ar federālajām mērķprogrammām “Civilās aviācijas aprīkojuma attīstība”, “Importa aizstāšana” un “Militāri rūpnieciskā kompleksa attīstība”.
D-27 dzinēji.
Gāzes ģeneratoru ražošana, lai aizstātu Ukrainas ģeneratorus, būtu jāizveido UMPO no 2013. gada. Līdz šim gāzes ģeneratorus turpinās iepirkt no Motor Sich. UEC AS Klimovs kapacitāti plāno izmantot “maksimāli” līdz 2013.gadam. To, ko Klimovs nevar izdarīt, pasūtīs no Motor Sich. Taču jau 2010.-2011. tiek plānots līdz minimumam samazināt remonta komplektu iegādi Motor Sich. Sākot ar 2013. gadu, kad tiks pakāpeniski pārtraukta dzinēju ražošana Klimovā, Sanktpēterburgas uzņēmums sāks savu telpu pārstrukturēšanu.
Rezultātā Kļimovs saņēma helikopteru dzinēju un turboreaktīvo dzinēju vadošā izstrādātāja statusu pēcsadedzināšanas vilces klasē līdz 10 tf UEC. Šodien prioritārās jomas ir helikoptera Mi-38 dzinēja TV7-117V izpēte un izstrāde, dzinēja VK-2500 modernizēšana Krievijas Aizsardzības ministrijas interesēs un RD-33MK pētniecības un attīstības darbu pabeigšana. Uzņēmums piedalās arī piektās paaudzes dzinēja izstrādē PAK FA programmas ietvaros.
2009. gada decembra beigās UEC projektu komiteja apstiprināja Klimova projektu jauna projektēšanas un ražošanas kompleksa būvniecībai ar vietu atbrīvošanu Sanktpēterburgas centrā.
MMP im. V.V. Černiševa tagad veiks viena helikoptera dzinēja TV7-117V sērijveida ražošanu. Šis dzinējs tika izveidots uz TV7-117ST lidmašīnas turbopropelleru dzinēja bāzes lidmašīnai Il-112V, un tā ražošanu arī jau apgūst šis Maskavas uzņēmums.
Atbildot uz to, Motor Sich pagājušā gada oktobrī ierosināja UEC izveidot kopīgu pārvaldības uzņēmumu. "Pārvaldības sabiedrība var būt pārejas variants turpmākai integrācijai," skaidro Vjačeslavs Boguslavevs, Motor Sich OJSC direktoru padomes priekšsēdētājs. Pēc Boguslaveva domām, UEC varētu iegūt līdz pat 11% Motor Sich akciju, kas ir brīvā apgrozībā tirgū. 2010. gada martā Motor Sich spēra vēl vienu soli, uzaicinot Kazaņas Dzinēju ražošanas asociāciju uzsākt dzinēju ražošanu vieglajam daudzfunkcionālajam helikopteram Ansat, izmantojot tās atbrīvotās telpas. MS-500 ir PW207K dzinēja analogs, kas šobrīd ir aprīkots ar Ansat helikopteriem. Saskaņā ar Krievijas Aizsardzības ministrijas līgumu nosacījumiem Krievijas tehnikai jābūt aprīkotai ar pašmāju komponentēm, un Ansat tika izdarīts izņēmums, jo reāla kanādiešu aizstājēja vēl nav. Šo nišu varētu aizpildīt KMPO ar MS-500 dzinēju, taču pagaidām problēma ir saistīta ar izmaksām. MS-500 cena ir aptuveni 400 tūkstoši dolāru, un PW207K maksā 288 tūkstošus dolāru. Tomēr marta sākumā puses parakstīja programmatūras līgumu ar nolūku noslēgt licences līgumu (50:50). KMPO, kas pirms vairākiem gadiem ieguldīja lielus līdzekļus Ukrainas dzinēja izveidē
AI-222 lidmašīnai Tu-324, šajā gadījumā vēlas sevi aizsargāt ar licences līgumu un saņemt garantiju par ieguldījumu atdevi.
Tomēr Krievijas helikopteru kontrolakciju sabiedrība Klimovsky VK-800 dzinēju uzskata par Ansat spēkstaciju, un cita starpā tiek apsvērta iespēja ar MS-500V dzinēju. No militārā viedokļa gan Kanādas, gan Ukrainas dzinēji ir vienlīdz sveši.
Kopumā šodien UEC neplāno veikt nekādas darbības, lai apvienotos ar Zaporožjes uzņēmumiem. Motor Sich ir izteicis vairākus priekšlikumus kopīgai dzinēju ražošanai, taču tie ir pretrunā paša UEC plāniem. Tāpēc “pareizi strukturētās līgumattiecības ar Motor Sich mums šodien ir diezgan piemērotas,” atzīmēja Andrejs Reuss.
PS-90A2.
2009. gadā PMZ izgatavoja 25 jaunus PS-90 dzinējus, sērijveida ražošanas temps saglabājās 2008. gada līmenī. Pēc Permas Motoru rūpnīcas OJSC rīkotājdirektora Mihaila Dičeskula teiktā, “rūpnīca izpildīja visas līgumsaistības, ne vienu pasūtījumu. tika traucēta." 2010.gadā PMZ plāno uzsākt PS-90A2 dzinēju ražošanu, kas Uļjanovskā tika pārbaudīti lidojumā ar Tu-204 lidmašīnu un pagājušā gada beigās saņēma tipa sertifikātu. Šogad plānots uzbūvēt sešus šādus dzinējus.
D-436-148
D-436-148 dzinējus An-148 lidmašīnām šodien piegādā Motor Sich kopā ar Salyut. Kijevas lidmašīnu rūpnīcas "Aviant" programmā 2010.gadam paredzēta četru An-148, Voroņežas lidmašīnu rūpnīcas - 9-10 lidmašīnu ražošana. Lai to izdarītu, nepieciešams piegādāt aptuveni 30 dzinējus, tostarp vienu vai divus rezerves dzinējus Krievijā un Ukrainā.
D-436-148.
SAM-146
SaM-146 dzinējam ir veiktas vairāk nekā 6200 pārbaudes stundas, no kurām vairāk nekā 2700 stundas bija lidojumā. Saskaņā ar tās sertifikācijas programmu ir pabeigti vairāk nekā 93% no plānotajiem testiem. Nepieciešams papildus pārbaudīt dzinēju vidēja putnu bara liešanai, ventilatora lāpstiņu plīsumam, pārbaudīt sākotnējo apkopi, cauruļvadus, eļļas filtru aizsērēšanas sensorus, cauruļvadus sāls miglas apstākļos.
SaM-146.
Eiropas sertifikācijas (EASA) iegūšana standarta dzinēja konstrukcijai ir paredzēta maijā. Pēc tam dzinējam būs jāsaņem apstiprinājums no Starpvalstu aviācijas komitejas Aviācijas reģistra.
Saturn rīkotājdirektors Iļja Fjodorovs šā gada martā vēlreiz paziņoja, ka "nav tehnisku problēmu SaM146 dzinēja sērijveida montāžai un tā nodošanai ekspluatācijā".
Ribinskā esošās iekārtas ļauj saražot līdz 48 dzinējiem gadā, un trīs gadu laikā to ražošanu var palielināt līdz 150. Pirmā komerciālā dzinēju piegāde plānota 2010. gada jūnijā. Pēc tam - divi dzinēji katru mēnesi.
Šobrīd Motor Sich ražo D-18T sērijas 3 dzinējus un strādā pie D-18T sērijas 4 dzinēja, bet uzņēmums mēģina pakāpeniski izveidot modernizētu D-18T sērijas 4 dzinēju. Situāciju ar D-18T sērijas 4 izstrādi pasliktina modernizētās lidmašīnas An-124-300 likteņa nenoteiktība.
AI-222-25 dzinējus Yak-130 lidmašīnām ražo Salyut un Motor Sich. Tajā pašā laikā Krievijas daļai šī dzinēja darbu veikšanai pērn praktiski nebija finansējuma - Saļuts naudu nesaņēma sešus mēnešus. Sadarbības ietvaros bija nepieciešams pāriet uz barteru: apmainīt D-436 moduļus pret AI-222 moduļiem un "saglabāt An-148 un Yak-130 lidmašīnu programmas".
AI-222-25F dzinēja pēcsadedzināšanas versija jau tiek testēta 2010. gada beigās vai 2011. gada sākumā. Ir parakstīts trīspusējs līgums starp ZMKB Progress, AS Motor Sich un FSUE MMPP Salyut; šī dzinēja popularizēšana pasaules tirgū, piedaloties katrai pusei.
Pērn praktiski noslēdzās UEC galīgās struktūras veidošanas process. 2009. gadā UEC uzņēmumu kopējie ieņēmumi sasniedza 72 miljardus rubļu. (2008. gadā – 59 miljardi rubļu). Ievērojams valsts atbalsta apjoms vairumam uzņēmumu ir ļāvis būtiski samazināt kreditoru parādus, kā arī nodrošināt norēķinus ar komponentu piegādātājiem.
Šodien Krievijas aviācijas dzinēju ražošanas jomā ir palikuši trīs reāli spēlētāji - ODK, Salyut un Motor Sich. Laiks rādīs, kā situācija attīstīsies tālāk.
Ctrl Ievadiet
Pamanīja oš Y bku Izvēlieties tekstu un noklikšķiniet Ctrl+Enter
Kurā gaiss ir galvenā darba šķidruma sastāvdaļa. Šajā gadījumā gaiss, kas iekļūst dzinējā no apkārtējās atmosfēras, tiek saspiests un uzkarsēts.
Karsēšanu veic sadegšanas kamerās, sadedzinot degvielu (petroleju utt.), izmantojot atmosfēras skābekli kā oksidētāju. Izmantojot kodoldegvielu, gaiss dzinējā tiek uzkarsēts īpašos siltummaiņos. Saskaņā ar gaisa iepriekšējas saspiešanas metodi WRD iedala nekompresoros un kompresoros (gāzturbīnās).
Reaktīvos dzinējos bez kompresora kompresija tiek veikta tikai ātrgaitas spiediena dēļ gaisa plūsma, iebraucot dzinējā lidojuma laikā. Kompresoru reaktīvos dzinējos gaiss tiek papildus saspiests kompresorā, ko darbina gāzturbīna, tāpēc tos sauc arī par turbokompresora vai gāzes turbīnu dzinējiem (GTVRE). Kompresora reaktīvos dzinējos uzkarsētā augstspiediena gāze, atdodot daļu savas enerģijas gāzturbīnai, kas rotē kompresoru, nonākot reaktīvās sprauslā, izplešas un tiek izmesta no dzinēja ar ātrumu, kas pārsniedz lidmašīnas lidojuma ātrumu. Tas rada vilces spēku. Šādi WRD tiek klasificēti kā tiešās reakcijas dzinēji. Ja daļa no gāzes turbīnai nodotās uzkarsētās gāzes enerģijas kļūst nozīmīga un turbīna griež ne tikai kompresoru, bet arī speciālu dzinējspēku (piemēram, gaisa dzenskrūvi), kas nodrošina arī galvenā vilces spēka radīšanu. , tad šādas VRE sauc par netiešajām reakcijām.
Gaisa kā darba šķidruma sastāvdaļas izmantošana ļauj lidmašīnā atrasties tikai vienai degvielai, kuras daļa darba šķidruma tilpumā reaktīvā dzinējā nepārsniedz 2-6%. Spārna pacelšanas efekts ļauj lidot ar dzinēja vilci, kas ir ievērojami zemāka par lidmašīnas svaru. Abi šie apstākļi noteica dominējošo ŪSD izmantošanu lidmašīnās lidojumu laikā atmosfērā. Īpaši plaši izplatīti ir kompresoru gāzturbīnu reaktīvie dzinēji, kas ir galvenais dzinēju veids mūsdienu militārajā un civilajā aviācijā.
Pie lieliem virsskaņas lidojuma ātrumiem (M > 2,5) spiediena pieaugums tikai dinamiskas gaisa saspiešanas dēļ kļūst diezgan liels. Tas ļauj izveidot bezkompresora VRE, kas atkarībā no darba procesa veida tiek iedalīti tiešās plūsmas (ramjet) un pulsējošajos (PuRjet). Ramjet sastāv no ievades ierīces (gaisa ieplūdes), sadegšanas kameras un izvadierīces (strūklas sprauslas). Virsskaņas lidojumā gaisa ieplūdes kanālos tiek palēnināta pretimnākošā gaisa plūsma, un tās spiediens palielinās. Saspiestais gaiss nonāk sadegšanas kamerā, kur caur sprauslu tiek ievadīta degviela (petroleja). Petrolejas-gaisa maisījuma sadegšana kamerā (pēc tā iepriekšējās aizdedzes) notiek praktiski pie nedaudz mainīga spiediena. Augstspiediena gāze, kas uzkarsēta līdz augstai temperatūrai (vairāk nekā 2000 K), tiek paātrināta strūklas sprauslā un izplūst no dzinēja ar ātrumu, kas pārsniedz lidmašīnas lidojuma ātrumu. Ramjet parametri lielā mērā ir atkarīgi no augstuma un lidojuma ātruma.
Lidojuma ātrumos, kas ir mazāks par divkāršu skaņas ātrumu (M > 5,0-6,0), augstas ramjeta efektivitātes nodrošināšana ir saistīta ar grūtībām organizēt degšanas procesu virsskaņas plūsmā un citām ātrgaitas plūsmu iezīmēm. Ramjet dzinēji tiek izmantoti kā virsskaņas spārnoto raķešu piedziņas dzinēji, pretgaisa vadāmo raķešu otrās pakāpes dzinēji, lidojoši mērķi, reaktīvo propelleru dzinēji utt.
Strūklas sprauslai ir arī mainīgi izmēri un forma. Ar reaktīvo dzinēju darbināms lidaparāts parasti paceļas, izmantojot raķešu spēka agregātus (šķidro vai cieto kurināmo). Ramreaktīvo dzinēju priekšrocības ir spēja efektīvi darboties ar lielāku ātrumu un lidojuma augstumu nekā kompresoru reaktīvo dzinēju; augstāka efektivitāte salīdzinājumā ar šķidrajiem raķešu dzinējiem (jo ramreaktīvo dzinēju izmanto skābekli no gaisa, un šķidro raķešu dzinējos skābeklis tiek ievadīts kā degvielas sastāvdaļa), konstrukcijas vienkāršība utt.
To trūkumi ietver nepieciešamību iepriekš paātrināt JIA ar cita veida dzinējiem un zemu efektivitāti zemā lidojuma ātrumā.
Atkarībā no ātruma reaktīvos dzinējus iedala virsskaņas (SPVRJET) ar M no 1,0 līdz 5,0 un hiperskaņas (Scramjet) ar M > 5,0. Scramjet dzinēji ir daudzsološi kosmosa transportlīdzekļiem. Pu-reaktīvie dzinēji no ramreaktīvām dzinējiem atšķiras ar īpašu vārstu klātbūtni pie ieejas sadegšanas kamerā un pulsējošu sadegšanas procesu. Degviela un gaiss periodiski nonāk sadegšanas kamerā, kad vārsti ir atvērti. Pēc maisījuma sadegšanas spiediens sadegšanas kamerā palielinās un ieplūdes vārsti aizveras. Augstspiediena gāzes lielā ātrumā ieplūst īpašā izplūdes ierīcē un tiek izvadītas no dzinēja. Tuvojoties to derīguma termiņa beigām, spiediens sadegšanas kamerā ievērojami samazinās, vārsti atkal atveras un darbības cikls atkārtojas. PURD dzinēji ir bijuši ierobežoti izmantoti kā piedziņas dzinēji zemskaņas spārnotajām raķetēm, lidmašīnu modeļos utt.
Saskaņā ar statistiku, tikai viens lidojums no 8 miljoniem beidzas ar negadījumu ar dzīvības zaudēšanu. Pat ja jūs katru dienu iekāptu nejaušā lidojumā, jums vajadzētu 21 000 gadu, lai nomirtu lidmašīnas avārijā. Saskaņā ar statistiku, staigāšana ir daudzkārt bīstamāka nekā lidošana. Un tas viss lielā mērā ir saistīts ar mūsdienu lidmašīnu dzinēju pārsteidzošo uzticamību.
2015. gada 30. oktobrī lidošanas laboratorijā Il-76LL sākās jaunākā Krievijas lidmašīnas dzinēja PD-14 testēšana. Šis ir ārkārtīgi svarīgs notikums. 10 interesanti fakti par turboreaktīvo dzinēju kopumā un jo īpaši par PD-14 palīdzēs novērtēt tā nozīmi.
Tehnoloģiju brīnums
Bet turboreaktīvais dzinējs ir ārkārtīgi sarežģīta ierīce. Tās turbīna darbojas vissarežģītākajos apstākļos. Tās svarīgākais elements ir asmens, ar kura palīdzību gāzes plūsmas kinētiskā enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā rotācijas enerģijā. Viens lāpstiņš, un katrā gaisa kuģa turbīnas posmā to ir aptuveni 70, attīsta jaudu, kas vienāda ar Formula 1 automašīnas dzinēja jaudu, un pie griešanās ātruma aptuveni 12 tūkstoši apgriezienu minūtē centrbēdzes spēku, kas vienāds Uz to iedarbojas 18 tonnas, kas ir vienāda ar slodzi uz divstāvu Londonas autobusa balstiekārtu.
Bet tas vēl nav viss. Gāzes temperatūra, ar kuru saskaras lāpstiņa, ir gandrīz puse no temperatūras Saules virsmā. Šī vērtība ir par 200 °C augstāka nekā metāla, no kura izgatavots asmens, kušanas temperatūra. Iedomājieties šo problēmu: jums ir jānovērš ledus kuba kušana krāsnī, kas sakarsēta līdz 200 °C. Dizaineriem izdodas atrisināt lāpstiņas dzesēšanas problēmu, izmantojot iekšējos gaisa kanālus un īpašus pārklājumus. Nav pārsteidzoši, ka viena lāpstiņa maksā astoņas reizes vairāk nekā sudrabs. Lai izveidotu tikai šo mazo detaļu, kas iekļaujas jūsu plaukstā, ir jāizstrādā vairāk nekā ducis sarežģītu tehnoloģiju. Un katra no šīm tehnoloģijām ir aizsargāta kā vissvarīgākais valsts noslēpums.
TRD tehnoloģijas ir svarīgākas par atomu noslēpumiem
Papildus vietējiem uzņēmumiem tikai ASV uzņēmumiem (Pratt & Whitney, General Electric, Honeywell), Anglijai (Rolls-Royce) un Francijai (Snecma) ir tehnoloģijas pilnam modernu turboreaktīvo dzinēju izveides ciklam. Tas nozīmē, ka ir mazāk valstu, kas ražo modernus aviācijas turboreaktīvos dzinējus, nekā valstis, kurām ir kodolieroči vai satelītu palaišana kosmosā. Piemēram, Ķīnas gadu desmitiem ilgajiem centieniem šajā jomā līdz šim nav izdevies gūt panākumus. Ķīnieši ātri nokopēja un aprīkoja Krievijas iznīcinātāju Su-27 ar savām sistēmām, izlaižot to ar apzīmējumu J-11. Tomēr viņi nekad nav spējuši nokopēt tā AL-31F dzinēju, tāpēc Ķīna joprojām ir spiesta iegādāties šo vairs ne modernāko turboreaktīvo dzinēju no Krievijas.
PD-14 - pirmais 5. paaudzes iekšzemes lidmašīnu dzinējs
Lidmašīnu dzinēju ražošanas progresu raksturo vairāki parametri, bet viens no galvenajiem ir gāzes temperatūra turbīnas priekšā. Pāreju uz katru jauno turboreaktīvo dzinēju paaudzi, un tādi kopā ir pieci, raksturoja šīs temperatūras paaugstināšanās par 100-200 grādiem. Tādējādi 1. paaudzes turboreaktīvo dzinēju, kas parādījās 40. gadu beigās, gāzes temperatūra nepārsniedza 1150 °K, 2. paaudzē (50. gados) šis rādītājs palielinājās līdz 1250 ° K, 3. paaudzes (1960. gados) šis parametrs. paaugstinājās līdz 1450 °K 4. paaudzes dzinējiem (1970-1980) gāzes temperatūra sasniedza 1650 °K. 5. paaudzes dzinēju turbīnu lāpstiņas, kuru pirmie paraugi parādījās Rietumos 90. gadu vidū, darbojas 1900 °K temperatūrā. Pašlaik pasaulē tikai 15% no izmantotajiem dzinējiem ir 5. paaudzes.
Gāzes temperatūras paaugstināšanās, kā arī jaunas konstrukcijas shēmas, galvenokārt divkontūru tehnoloģija, ir ļāvušas sasniegt iespaidīgu progresu 70 turboreaktīvo dzinēju attīstības gadu laikā. Piemēram, dzinēja vilces un svara attiecība šajā laikā palielinājās 5 reizes un mūsdienu modeļiem sasniedza 10. Gaisa saspiešanas pakāpe kompresorā palielinājās 10 reizes: no 5 līdz 50, savukārt kompresora pakāpju skaits samazinājās par puse - vidēji no 20 līdz 10. Mūsdienu turboreaktīvo dzinēju īpatnējais degvielas patēriņš ir uz pusi mazāks, salīdzinot ar 1. paaudzes dzinējiem. Ik pēc 15 gadiem pasažieru pārvadājumu apjoms pasaulē dubultojas, bet kopējais pasaules gaisa kuģu flotes degvielas patēriņš paliek gandrīz nemainīgs.
Pašlaik Krievijā tiek ražots vienīgais 4. paaudzes civilās lidmašīnas dzinējs - PS-90. Ja salīdzina PD-14 ar to, tad abiem dzinējiem ir līdzīgs svars (2950 kg pamata versijai PS-90A un 2870 kg PD-14), izmēri (ventilatora diametrs abiem ir 1,9 m), kompresijas pakāpe. (35,5 un 41) un pacelšanās vilces spēku (16 un 14 tf).
Tajā pašā laikā augstspiediena kompresors PD-14 sastāv no 8 pakāpēm, bet PS-90 - no 13 pakāpēm ar zemāku kopējo kompresijas pakāpi. PD-14 apvedceļa koeficients ir divreiz augstāks (4,5 PS-90 un 8,5 PD-14) ar tādu pašu ventilatora diametru. Rezultātā īpatnējais degvielas patēriņš kreisēšanas lidojumā PD-14, pēc provizoriskiem aprēķiniem, samazināsies par 15%, salīdzinot ar esošajiem dzinējiem: līdz 0,53-0,54 kg/(kgfh) pret 0,595 kg/(kgfh) ) pie PS-90.
PD-14 ir pirmais lidmašīnas dzinējs, kas tika izveidots Krievijā pēc PSRS sabrukuma
Kad Vladimirs Putins apsveica Krievijas speciālistus ar PD-14 testēšanas sākumu, viņš to teica pēdējo reizi līdzīgs notikums notika mūsu valstī pirms 29 gadiem. Visticamāk, tas nozīmēja 1986. gada 26. decembri, kad PS-90A testa programmas ietvaros notika pirmais Il-76LL lidojums.
Padomju Savienība bija liela aviācijas lielvalsts. 80. gados PSRS darbojās astoņi jaudīgi lidmašīnu dzinēju projektēšanas biroji. Bieži uzņēmumi konkurēja savā starpā, jo pastāvēja prakse dot vienu un to pašu uzdevumu diviem projektēšanas birojiem. Ak, laiki ir mainījušies. Pēc 90. gadu sabrukuma bija jāapvieno visi nozares spēki, lai īstenotu moderna dzinēja izveides projektu. Faktiski Apvienotās dzinēju korporācijas (UEC) izveide 2008. gadā, ar daudziem no kuras uzņēmumiem VTB banka aktīvi sadarbojas, bija vērsta uz tādas organizācijas izveidi, kas spēj ne tikai saglabāt valsts kompetences gāzes turbīnu būvniecībā, bet arī konkurēt ar pasaules vadošajiem uzņēmumiem.
PD-14 projekta galvenais darbuzņēmējs ir Aviadvigatel Design Bureau (Perma), kas, starp citu, arī izstrādāja PS-90. Sērijveida ražošana tiek organizēta Permas motoru rūpnīcā, bet detaļas un sastāvdaļas tiks ražotas visā valstī. Sadarbībā piedalās Ufas Dzinēju ražošanas asociācija (UMPO), NPO Saturn (Ribinska), NPCG Salyut (Maskava), Metallist-Samara un daudzi citi.
PD-14 - dzinējs 21. gadsimta tālsatiksmes lidmašīnām
Viens no veiksmīgākajiem projektiem PSRS civilās aviācijas jomā bija vidēja attāluma lidmašīna Tu-154. Ražots 1026 gabalu daudzumā, tas daudzus gadus veidoja Aeroflot flotes pamatu. Diemžēl laiks iet, un šis strādīgs vairs neatbilst mūsdienu prasībām ne efektivitātes, ne ekoloģijas (trokšņa un kaitīgo izmešu) ziņā. Tu-154 galvenais vājums ir 3. paaudzes D-30KU dzinēji ar augstu īpatnējo degvielas patēriņu (0,69 kg/(kgf·h).
Vidēja diapazona Tu-204, kas Tu-154 aizstāja ar 4. paaudzes PS-90 dzinējiem, valsts sabrukuma un brīvā tirgus apstākļos nespēja izturēt konkurenci ar ārvalstu ražotājiem pat cīņā par iekšzemes gaisu. pārvadātāji. Tikmēr vidēja attāluma šaurās korpusa lidmašīnu segments, kurā dominē Boeing 737 un Airbus 320 (2015. gadā vien 986 no tiem tika piegādāti aviokompānijām visā pasaulē), ir visizplatītākais, un klātbūtne tajā ir nepieciešama. nosacījums vietējās civilās aviācijas nozares saglabāšanai. Tādējādi 2000. gadu sākumā tika konstatēta steidzama nepieciešamība radīt konkurētspējīgu jaunas paaudzes turboreaktīvo dzinēju vidēja diapazona lidmašīnai ar 130-170 sēdvietām. Šādai lidmašīnai vajadzētu būt MS-21 (Mainline Aircraft of the 21st Century), ko izstrādājusi United Aircraft Corporation. Uzdevums ir neticami grūts, jo ne tikai Tu-204, bet arī neviena cita lidmašīna pasaulē nevarētu izturēt konkurenci ar Boeing un Airbus. Tieši MS-21 tiek izstrādāts PD-14. Panākumi šajā projektā līdzināsies ekonomiskam brīnumam, taču šādi pasākumi ir vienīgais veids, kā Krievijas ekonomika izkāpt no naftas adatas.
PD-14 - pamata dizains motoru saimei
Burti “PD” apzīmē progresīvu dzinēju, un cipars 14 apzīmē vilces spēku tonnās. PD-14 ir bāzes dzinējs turboreaktīvo dzinēju saimei ar vilci no 8 līdz 18 tf. Projekta biznesa ideja ir tāda visi šie dzinēji ir izveidoti uz vienota gāzes ģeneratora bāzes augsta pakāpe pilnība. Gāzes ģenerators ir turboreaktīvo dzinēja sirds, kas sastāv no augstspiediena kompresora, sadegšanas kameras un turbīnas. Izšķirošas ir šo komponentu, galvenokārt tā sauktās karstās daļas, ražošanas tehnoloģijas.
Dzinēju saime, kuras pamatā ir PD-14, ļaus aprīkot gandrīz visas Krievijas lidmašīnas ar modernām spēkstacijām: no PD-7 īsiem attālumiem Sukhoi Superjet 100 līdz PD-18, ko var uzstādīt uz Krievijas aviācijas nozares flagmanis - tālsatiksmes Il-96. Uz gāzes ģeneratora PD-14 bāzes plānots izstrādāt helikoptera dzinēju PD-10V, lai aizstātu Ukrainas D-136 pasaulē lielākajā helikopterā Mi-26. To pašu dzinēju var izmantot arī Krievijas-Ķīnas smagajam helikopteram, kura izstrāde jau ir uzsākta. Uz gāzes ģeneratora PD-14 bāzes var izveidot Krievijai tik nepieciešamās gāzes sūkņu iekārtas un gāzes turbīnu elektrostacijas ar jaudu no 8 līdz 16 MW.
PD-14 ir 16 kritiskās tehnoloģijas
PD-14 ar vadošo lomu Centrālajam Aviācijas dzinēju ražošanas institūtam (CIAM), vadošajam nozares pētniecības institūtam un Aviadvigatel dizaina birojam, tika izstrādātas 16 kritiskās tehnoloģijas: monokristāliskas augstspiediena turbīnu lāpstiņas ar daudzsološu. dzesēšanas sistēma, darbināma pie gāzes temperatūras līdz 2000 °K, doba plata akorda ventilatora lāpstiņa no titāna sakausējuma, pateicoties kurai bija iespējams palielināt ventilatora posma efektivitāti par 5% salīdzinājumā ar PS-90, zems- emisijas sadegšanas kamera no intermetāliska sakausējuma, skaņu absorbējošas konstrukcijas no kompozītmateriāliem, keramiskie pārklājumi uz karsto daļu detaļām, dobi zema spiediena turbīnu lāpstiņas utt.
PD-14 turpinās uzlabot. Izstādē MAKS 2015 jau varēja aplūkot CIAM radīto plata akordu ventilatora lāpstiņas prototipu, kas izgatavots no oglekļa šķiedras, kura masa ir 65% no šobrīd izmantotās dobās titāna lāpstiņas masas. CIAM stendā varēja aplūkot arī ātrumkārbas prototipu, kas it kā būtu aprīkots ar PD-18R modifikāciju. Pārnesumkārba ļaus samazināt ventilatora apgriezienu skaitu, kā rezultātā, nepiesaistīts turbīnas ātrumam, tā darbosies efektīvākā režīmā. Paredzams, ka gāzes temperatūra turbīnas priekšā paaugstinās par 50 °K. Tas palielinās PD-18R vilci līdz 20 tf un samazinās īpatnējo degvielas patēriņu vēl par 5%.
PD-14 ir 20 jauni materiāli
Veidojot PD-14, izstrādātāji jau no paša sākuma paļāvās uz vietējiem materiāliem. Bija skaidrs, ka Krievijas uzņēmumiem nekādā gadījumā netiks dota pieeja jauniem ārzemēs ražotiem materiāliem. Šeit vadošo lomu spēlēja Viskrievijas Aviācijas materiālu institūts (VIAM), ar kura līdzdalību tika izstrādāti aptuveni 20 jauni materiāli PD-14.
Bet materiāla radīšana ir puse no kaujas. Dažreiz Krievijas metāli ir kvalitatīvāki par ārvalstu metāliem, taču to izmantošanai civilās lidmašīnas dzinējā ir nepieciešama sertifikācija saskaņā ar starptautiskajiem standartiem. Citādi dzinējs, lai cik labs tas būtu, ārpus Krievijas neļaus lidot. Noteikumi šeit ir ļoti stingri, jo mēs runājam par cilvēku drošību. Tas pats attiecas uz dzinēju ražošanas procesu: nozares uzņēmumiem ir nepieciešama sertifikācija saskaņā ar Eiropas Aviācijas drošības aģentūras (EASA) standartiem. Tas viss liks mums uzlabot ražošanas standartus, un ir nepieciešams no jauna aprīkot nozari, lai tā pielāgotos jaunām tehnoloģijām. Paša PD-14 izstrāde notika, izmantojot jaunas, digitālas tehnoloģijas, pateicoties kurām 7. dzinēja eksemplārs tika salikts Permā, izmantojot masveida ražošanas tehnoloģiju, savukārt iepriekš tika ražota izmēģinājuma partija līdz 35 kopijām.
PD-14 vajadzētu pacelt visu nozari jaunā līmenī. Ko lai saka, pat lidojošā laboratorija Il-76LL pēc vairāku gadu dīkstāves bija jāaprīko ar aprīkojumu. Darbs atrasts arī unikālajiem CIAM stendiem, kas ļauj simulēt lidojuma apstākļus uz zemes. Kopumā PD-14 projekts Krievijai ietaupīs vairāk nekā 10 000 augsti kvalificētu darba vietu.
PD-14 ir pirmais vietējais dzinējs, kas tieši konkurē ar savu Rietumu kolēģi
Mūsdienīga dzinēja izstrāde aizņem 1,5-2 reizes ilgāk nekā lidmašīnas izstrāde. Diemžēl lidmašīnu ražotāji saskaras ar situāciju, kad dzinējam nav laika sākt testēt lidmašīnu, kurai tas paredzēts. Pirmā MS-21 eksemplāra izlaišana notiks 2016. gada sākumā, un PD-14 testēšana ir tikko sākusies. Tiesa, projekts jau no paša sākuma paredzēja alternatīvu: MS-21 klienti var izvēlēties starp Pratt & Whitney PD-14 un PW1400G. Tieši ar amerikāņu dzinēju MC-21 dosies savā pirmajā lidojumā, un tieši ar to PD-14 būs jāsacenšas par vietu zem spārna.
Salīdzinot ar konkurentu, PD-14 efektivitāte ir nedaudz zemāka, taču tā ir vieglāka, ar ievērojami mazāku diametru (1,9 m pret 2,1), un līdz ar to arī mazāka pretestība. Un vēl viena iezīme: krievu speciālisti apzināti mēģināja nedaudz vienkāršot dizainu. Pamata PD-14 ventilatora piedziņā neizmanto pārnesumkārbu, kā arī neizmanto regulējamu ārējās ķēdes sprauslu, turbīnas priekšā ir zemāka gāzes temperatūra, kas ļauj vieglāk sasniegt uzticamību un kalpošanas laiku rādītājiem. Līdz ar to PD-14 dzinējs ir lētāks un, pēc provizoriskiem aprēķiniem, prasīs zemākas apkopes un remonta izmaksas. Starp citu, naftas cenu krituma apstākļos tieši zemākas ekspluatācijas izmaksas, nevis efektivitāte kļūst par virzošo faktoru un galveno konkurences priekšrocības lidmašīnas dzinējs. Kopumā MS-21 ar PD-14 tiešās ekspluatācijas izmaksas var būt par 2,5% zemākas nekā versijai ar amerikāņu dzinēju.
Līdz šim ir pasūtīti 175 MS-21, no kuriem 35 ir ar PD-14 dzinēju
OJSC Ufa Engine-Building Production Association ir lielākais lidmašīnu dzinēju izstrādātājs un ražotājs Krievijā. Šeit strādā vairāk nekā 20 tūkstoši cilvēku. UMPO ir daļa no United Engine Corporation.
Uzņēmuma galvenie darbības virzieni ir turboreaktīvo lidmašīnu dzinēju izstrāde, ražošana, apkalpošana un remonts, helikopteru komponentu ražošana un remonts, iekārtu ražošana naftas un gāzes rūpniecībai. (52 fotoattēli)
UMPO sērijveidā ražo AL-41F-1S turboreaktīvo dzinēju Su-35S lidmašīnām, AL-31F un AL-31FP dzinējus Su-27 un Su-30 saimei, atsevišķas sastāvdaļas Ka un Mi helikopteriem, AL-gāzes turbīnu piedziņas 31ST priekš. AAS Gazprom gāzes sūkņu stacijas.
Asociācijas vadībā tiek izstrādāts daudzsološs dzinējs piektās paaudzes iznīcinātājam PAK FA (Advanced aviation complex of front-line aviation, T-50). UMPO piedalās sadarbībā PD-14 dzinēja ražošanā jaunākajai Krievijas pasažieru lidmašīnai MS-21, VK-2500 helikopteru dzinēju ražošanas programmā un MiG RD tipa dzinēju ražošanas pārkonfigurēšanā. lidmašīna.
1. Metināšana dzīvojamajā kamerā "Atmosfēra-24". Interesantākais dzinēja ražošanas posms ir viskritiskāko sastāvdaļu argona loka metināšana apdzīvojamajā kamerā, nodrošinot pilnīgu metinājuma hermētiskumu un precizitāti. Īpaši UMPO vajadzībām Ļeņingradas institūts “Prometey” 1981. gadā izveidoja vienu no lielākajām metināšanas sekcijām Krievijā, kas sastāv no divām “Atmosfēra-24” instalācijām.
2. Saskaņā ar sanitārajiem standartiem strādnieks kamerā drīkst pavadīt ne vairāk kā 4,5 stundas dienā. No rīta ir uzvalku pārbaude, medicīniskā kontrole, un tikai pēc tam var sākt metināšanu.
Uz Atmosfēru-24 metinātāji dodas gaišos skafandros. Caur pirmajām gaisa slūžas durvīm tās iekļūst kamerā, tām ir piestiprinātas šļūtenes ar gaisu, durvis tiek aizvērtas un kamerā tiek ievadīts argons. Pēc tam, kad tas izspiež gaisu, metinātāji atver otrās durvis, ieiet kamerā un sāk strādāt.
3. Titāna konstrukciju metināšana sākas neoksidējošā tīra argona vidē.
4. Kontrolētais argona piemaisījumu sastāvs ļauj iegūt augstas kvalitātes šuves un palielināt metināto konstrukciju noguruma izturību, kā arī nodrošina iespēju metināt visnepieejamākajās vietās, izmantojot metināšanas lāpas, neizmantojot aizsarglīdzekli. sprausla.
5. Pilnā ātrumā metinātājs tiešām izskatās pēc astronauta. Lai saņemtu atļauju strādāt apdzīvojamā kamerā, darbinieki vispirms iziet apmācības kursu, izmantojot pilnu aprīkojumu. Parasti pietiek ar divām nedēļām, lai saprastu, vai cilvēks ir piemērots šādam darbam vai nē – ne visi var izturēt slodzi.
6. Vienmēr sazināties ar metinātājiem – speciālists, kas no vadības pults uzrauga notiekošo. Operators kontrolē metināšanas strāvu, uzrauga gāzes analīzes sistēmu un kameras un darbinieka vispārējo stāvokli.
7. Neviena cita manuālās metināšanas metode nedod tādu rezultātu kā metināšana apdzīvojamā kamerā. Šuves kvalitāte runā pati par sevi.
8. Elektronu staru metināšana. Metināšana ar elektronu staru vakuumā ir pilnībā automatizēts process. UMPO tas tiek veikts, izmantojot Ebokam instalācijas. Divas vai trīs šuves tiek metinātas vienlaikus un ar minimālu deformācijas līmeni un detaļas ģeometrijas izmaiņām.
9. Viens speciālists vienlaikus strādā pie vairākām elektronstaru metināšanas iekārtām.
10. Degkameras daļām, rotācijas sprauslu un sprauslu lāpstiņu blokiem nepieciešams uzklāt karstumizturīgus pārklājumus, izmantojot plazmas metodi. Šiem nolūkiem tiek izmantots robotu komplekss TSZP-MF-P-1000.
11. Instrumentu ražošana. UMPO ietilpst 5 instrumentu veikali ar kopējo darbinieku skaitu aptuveni 2500 cilvēku. Viņi nodarbojas ar tehnoloģisko iekārtu ražošanu. Šeit tiek izgatavoti darbgaldi, presformas metālu karstai un aukstai apstrādei, griezējinstrumenti, mērinstrumenti un veidnes krāsaino un melno sakausējumu liešanai.
12. Asmeņu liešanai paredzēto veidņu ražošana tiek veikta uz CNC iekārtām.
13. Tagad veidņu izveide aizņem tikai divus līdz trīs mēnešus, bet iepriekš šis process ilga sešus mēnešus vai ilgāk.
14. Automātiskais mērinstruments konstatē mazākās novirzes no normas. Mūsdienīga dzinēja daļas un instrumenti ir jāražo, īpaši precīzi ievērojot visus izmērus.
15. Vakuuma karburizācija. Procesu automatizācija vienmēr ietver izmaksu samazināšanu un veiktā darba kvalitātes uzlabošanu. Tas attiecas arī uz vakuuma karburizāciju. Karburizācijai — detaļu virsmas piesātināšanai ar oglekli un to stiprības palielināšanai — izmanto Ipsen vakuuma krāsnis.
Krāsns apkalpošanai pietiek ar vienu strādnieku. Detaļas tiek pakļautas ķīmiski termiskai apstrādei vairākas stundas, pēc tam tās kļūst pilnīgi izturīgas. UMPO speciālisti ir izveidojuši savu programmu, kas ļauj cementēšanu veikt ar paaugstinātu precizitāti.
16. Lietuve. Ražošana lietuvē sākas ar modeļu ražošanu. Modeļi dažāda izmēra un konfigurācijas daļām tiek presēti no speciālas masas, kam seko manuāla apdare.
17. Pārsvarā sievietes strādā zonā, kur tiek izgatavoti pazaudēti vaska modeļi.
18. Modeļu bloku apšuvums un keramisko veidņu iegūšana ir svarīga liešanas procesa sastāvdaļa.
19. Pirms liešanas keramiskās veidnes tiek kalcinētas krāsnīs.
21. Šādi izskatās keramikas veidne, kas pildīta ar sakausējumu.
22. “Zelta svara vērta” ir par asmeni ar monokristālisku struktūru. Šāda asmens ražošanas tehnoloģija ir sarežģīta, taču šī visos aspektos dārgā daļa kalpo daudz ilgāk. Katrs asmens tiek “audzēts”, izmantojot īpašu niķeļa-volframa sakausējuma sēklu.
23. Apstrādes zona dobai plata akorda ventilatora lāpstiņai. PD-14 dzinēja dobu platu akordu ventilatora lāpstiņu ražošanai - daudzsološa piedziņas bloks civilās lidmašīnas MS-21 - izveidota speciāla sadaļa, kurā tiek veikta sagatavju griešana un apstrāde no titāna plāksnēm, slēdzenes un asmens profila galīgā apstrāde, tajā skaitā tā mehāniskā slīpēšana un pulēšana.
24. Asmens asmens gala apstrāde.
25. Turbīnu un kompresoru rotoru ražošanas komplekss (KPRTC) ir esošo jaudu lokalizācija reaktīvo piedziņas galveno komponentu izveidei.
26. Turbīnas rotora montāža- darbietilpīgs process, kam nepieciešama īpaša izpildītāju kvalifikācija. Augstas precizitātes vārpstas, diska un purngala savienojuma apstrāde ir ilgstošas un uzticamas dzinēja darbības garantija.
27. Daudzpakāpju rotors ir salikts vienā vienībā.
28. Rotoru balansēšanu veic unikālas profesijas pārstāvji, kurus pilnībā var apgūt tikai rūpnīcas sienās.
29. Cauruļvadu un cauruļu ražošana. Lai visas dzinēja sastāvdaļas darbotos nevainojami — kompresors tiek sūknēts, turbīna griežas, sprausla aizvērta vai atvērta —, jums ir jādod tām komandas. Lidmašīnas sirds “asinsvadi” tiek uzskatīti par cauruļvadiem — caur tiem tiek pārraidīta visdažādākā informācija. UMPO ir darbnīca, kas specializējas šo "kuģu" - dažāda izmēra cauruļvadu un cauruļu - ražošanā.
30. Cauruļu ražošanas mini rūpnīcai ir nepieciešamas ar rokām darinātas rotaslietas - dažas daļas ir īsti ar rokām darināti mākslas darbi.
31. Daudzas cauruļu liekšanas darbības veic ar ciparu vadības iekārtu Bend Master 42 MRV. Tas izliec titāna un nerūsējošā tērauda caurules. Pirmkārt, caurules ģeometriju nosaka, izmantojot bezkontakta tehnoloģiju, izmantojot standartu. Iegūtie dati tiek nosūtīti uz mašīnu, kas veic iepriekšēju locīšanu, jeb rūpnīcas valodā - locīšanu. Pēc tam tiek veikta regulēšana un tiek veikta caurules galīgā locīšana.
32. Šādi caurules izskatās jau kā daļa no gatavā dzinēja - tās vijas ap to kā zirnekļa tīkls, un katra pilda savu uzdevumu.
33. Galīgā montāža. Montāžas cehā atsevišķas detaļas un mezgli kļūst par veselu dzinēju. Šeit strādā augstākās kvalifikācijas mehāniskās montāžas mehāniķi.
34. Lielos moduļus, kas samontēti dažādās darbnīcas zonās, montieri savieno vienotā veselumā.
35. Montāžas noslēguma posms ir ātrumkārbu ar degvielas vadības blokiem, sakaru un elektroiekārtu uzstādīšana. Tiek veikta obligāta izlīdzināšanas (lai novērstu iespējamo vibrāciju) un izlīdzināšanas pārbaudi, jo visas detaļas tiek piegādātas no dažādām darbnīcām.
36. Pēc prezentācijas pārbaudēm dzinējs tiek atdots montāžas cehā demontāžai, mazgāšanai un defektu noteikšanai. Pirmkārt, produkts tiek izjaukts un mazgāts ar benzīnu. Pēc tam - ārējā apskate, mērījumi, speciālās kontroles metodes. Dažas detaļas un montāžas vienības tiek nosūtītas tai pašai pārbaudei uz ražošanas cehiem. Pēc tam dzinējs tiek atkārtoti samontēts pieņemšanas pārbaudei.
37. Montētājs saliek lielu moduli.
38. MSR mehāniķi manuāli, stingri pārbaudot tehnoloģiju, samontē 20. gadsimta lielāko inženierzinātņu radījumu - turboreaktīvo dzinēju.
39. Tehniskās kontroles daļa ir atbildīga par visu produktu nevainojamu kvalitāti. Inspektori strādā visās jomās, arī montāžas cehā.
40. Atsevišķā zonā ir salikta rotējošā strūklas sprausla (RPS) - svarīgs dizaina elements, kas atšķir AL-31FP dzinēju no tā priekšgājēja AL-31F.
41. PRS kalpošanas laiks ir 500 stundas, un dzinēja mūžs ir 1000, tāpēc sprauslas ir jāizgatavo divreiz vairāk.
42. Uzgaļa un tās atsevišķu daļu darbību pārbauda uz speciāla mini stenda.
43. Dzinējs, kas aprīkots ar PRS, nodrošina gaisa kuģim lielāku manevrēšanas spēju. Pati sprausla izskatās diezgan iespaidīga.
44. Montāžas cehā ir laukums, kurā izstādīti pēdējos 20-25 gadus ražoto un ražoto dzinēju references paraugi.
45. Dzinēja pārbaude. Lidmašīnas dzinēja pārbaude ir pēdējais un ļoti svarīgais tehnoloģiskās ķēdes posms. Specializētā darbnīcā prezentācijas un pieņemšanas testi tiek veikti stendos, kas aprīkoti ar modernām automatizētas sistēmas procesa kontrole.
46. Dzinēju testēšanas laikā tiek izmantota automatizēta informācijas mērīšanas sistēma, kas sastāv no trim datoriem, kas apvienoti vienā lokālais tīkls. Testētāji uzrauga dzinēja un testa sistēmas parametrus, pamatojoties tikai uz datora rādījumiem. Testa rezultāti tiek apstrādāti reāllaikā. Visa informācija par veiktajiem testiem tiek glabāta datora datu bāzē.
47. Samontētais dzinējs tiek testēts pēc tehnoloģijas. Process var ilgt vairākas dienas, pēc tam dzinējs tiek izjaukts, mazgāts un bojāts. Visa informācija par veiktajiem testiem tiek apstrādāta un izsniegta protokolu, grafiku, tabulu veidā gan elektroniski, gan papīra formātā.
48. Testēšanas darbnīcas ārējais skats: kādreiz visu apkaimi pamodināja testēšanas rūkoņa, tagad ārā nekļūst neviena skaņa.
49. Darbnīca Nr.40 ir vieta, no kurienes klientam tiek nosūtīti visi UMPO produkti. Bet ne tikai, šeit tiek veikta produktu, komplektu galīgā pieņemšana, ienākošā pārbaude, konservēšana un iepakošana.
Dzinējs AL-31F tiek nosūtīts iepakošanai.
50. Dzinējs gaida rūpīgu ietīšanu ietinamā papīra un polietilēna kārtās, bet tas vēl nav viss.
51. Dzinējus ievieto speciālos tiem paredzētos konteineros, kuri ir marķēti atkarībā no preces veida. Pēc iepakošanas tam tiek pievienota pavadošā tehniskā dokumentācija: pases, veidlapas utt.
52. Dzinējs darbībā!
Fotogrāfijas un teksts
Gāzturbīnu dzinēju (GTE) eksperimentālie paraugi pirmo reizi parādījās Otrā pasaules kara priekšvakarā. Notikumi atdzīvojās piecdesmito gadu sākumā: gāzturbīnu dzinēji tika aktīvi izmantoti militāro un civilo lidmašīnu būvē. Trešajā rūpniecībā ieviešanas posmā mazos gāzes turbīnu dzinējus, ko pārstāv mikroturbīnu spēkstacijas, sāka plaši izmantot visās rūpniecības jomās.
Vispārīga informācija par gāzturbīnu dzinējiem
Darbības princips ir kopīgs visiem gāzturbīnu dzinējiem un sastāv no saspiestā uzkarsētā gaisa enerģijas pārveidošanas gāzturbīnas vārpstas mehāniskajā darbā. Gaiss, kas nonāk vadošajā lāpstiņā un kompresorā, tiek saspiests un šādā veidā nonāk sadegšanas kamerā, kur tiek iesmidzināta degviela un aizdedzināts darba maisījums. Gāzes, kas rodas sadegšanas rezultātā, iziet cauri turbīnai zem augsta spiediena un rotē tās lāpstiņas. Daļa rotācijas enerģijas tiek tērēta kompresora vārpstas rotēšanai, bet lielākā daļa saspiestās gāzes enerģijas tiek pārvērsta noderīgā mehāniskā darbā, griežot turbīnas vārpstu. No visiem iekšdedzes dzinējiem (ICE) vislielākā jauda ir gāzturbīnu blokiem: līdz 6 kW/kg.
Gāzes turbīnu dzinēji darbojas ar lielāko daļu dispersās degvielas veidu, kas tos izceļ citu iekšdedzes dzinēju vidū.
Mazo TGD attīstības problēmas
Gāzes turbīnas dzinēja izmēram samazinoties, efektivitāte un īpatnējā jauda samazinās, salīdzinot ar parastajiem turboreaktīvo dzinējiem. Vienlaikus palielinās arī īpatnējais degvielas patēriņš; pasliktinās turbīnas un kompresora plūsmas sekciju aerodinamiskie raksturlielumi, un šo elementu efektivitāte samazinās. Sadegšanas kamerā gaisa plūsmas samazināšanās rezultātā samazinās degvielas komplekta sadegšanas efektivitāte.
Gāzes turbīnas dzinēja komponentu efektivitātes samazināšanās ar tā izmēru samazināšanos noved pie visa bloka efektivitātes samazināšanās. Tāpēc, modernizējot modeli, dizaineri īpašu uzmanību pievērš atsevišķu elementu efektivitātes paaugstināšanai līdz 1%.
Salīdzinājumam: kad kompresora efektivitāte palielinās no 85% līdz 86%, turbīnas efektivitāte palielinās no 80% līdz 81%, un kopējā dzinēja efektivitāte palielinās par 1,7%. Tas liecina, ka pie fiksēta degvielas patēriņa īpatnējā jauda palielināsies par tādu pašu summu.
Aviācijas gāzes turbīnu dzinējs "Klimov GTD-350" helikopteram Mi-2
GTD-350 izstrāde pirmo reizi sākās 1959. gadā OKB-117 dizainera S.P. vadībā. Izotovs. Sākotnēji uzdevums bija izstrādāt nelielu dzinēju helikopteram MI-2.
Projektēšanas stadijā tika izmantotas eksperimentālas instalācijas, un tika izmantota mezglu apdares metode. Pētījuma gaitā tika izveidotas maza izmēra lāpstiņu ierīču aprēķināšanas metodes un veikti konstruktīvi pasākumi ātrgaitas rotoru slāpēšanai. Pirmie dzinēja darba modeļa paraugi parādījās 1961. gadā. Helikoptera Mi-2 gaisa izmēģinājumi ar GTD-350 pirmo reizi tika veikti 1961. gada 22. septembrī. Saskaņā ar testa rezultātiem tika saplēsti divi helikoptera dzinēji, no jauna aprīkojot transmisiju.
Dzinējs 1963. gadā nokārtoja valsts sertifikātu. Sērijveida ražošana tika atklāta Polijas pilsētā Žešovā 1964. gadā padomju speciālistu vadībā un turpinājās līdz 1990. gadam.
Ma l Otrajam vietējā tirgū ražotajam gāzes turbīnas dzinējam GTD-350 ir šādi veiktspējas raksturlielumi:
— svars: 139 kg;
— izmēri: 1385 x 626 x 760 mm;
— nominālā jauda uz brīvās turbīnas vārpstas: 400 ZS (295 kW);
— brīvās turbīnas griešanās ātrums: 24000;
— darba temperatūras diapazons -60…+60 ºC;
— īpatnējais degvielas patēriņš 0,5 kg/kW stundā;
— degviela — petroleja;
— kreisēšanas jauda: 265 ZS;
— pacelšanās jauda: 400 zs.
Lidojumu drošības apsvērumu dēļ helikopters Mi-2 ir aprīkots ar 2 dzinējiem. Dvīņu instalācija ļauj lidmašīnai droši pabeigt lidojumu, ja kāda no spēkstacijām atteicas.
GTD - 350 par šobrīd ir morāli novecojis, mūsdienu mazajām lidmašīnām ir nepieciešami jaudīgāki, uzticamāki un lētāki gāzes turbīnu dzinēji. Pašlaik jauns un daudzsološs vietējais dzinējs ir MD-120, ko ražo korporācija Salyut. Dzinēja svars - 35 kg, dzinēja vilce 120 kgf.
Vispārējā shēma
GTD-350 dizains ir nedaudz neparasts, jo sadegšanas kamera atrodas nevis tieši aiz kompresora, kā standarta modeļos, bet gan aiz turbīnas. Šajā gadījumā turbīna ir pievienota kompresoram. Šis neparastais komponentu izvietojums samazina dzinēja jaudas vārpstu garumu, tādējādi samazinot iekārtas svaru un nodrošinot augstu rotora ātrumu un efektivitāti.
Dzinēja darbības laikā gaiss ieplūst caur VHA, iziet cauri aksiālā kompresora pakāpēm, centrbēdzes stadijai un sasniedz gaisa savācējriti. No turienes pa divām caurulēm gaiss tiek piegādāts dzinēja aizmugurē uz sadegšanas kameru, kur tas maina plūsmas virzienu un nonāk turbīnas riteņos. Galvenās GTD-350 sastāvdaļas ir: kompresors, sadegšanas kamera, turbīna, gāzes savācējs un pārnesumkārba. Tiek prezentētas dzinēja sistēmas: eļļošana, kontrole un pretapledojuma novēršana.
Iekārta ir sadalīta atsevišķās vienībās, kas ļauj izgatavot atsevišķas rezerves daļas un nodrošināt tās ātrs remonts. Dzinējs tiek pastāvīgi uzlabots, un šodien tā modifikācijas un ražošanu veic Klimov OJSC. Sākotnējais GTD-350 resurss bija tikai 200 stundas, bet modifikācijas procesā tas pakāpeniski tika palielināts līdz 1000 stundām. Attēlā redzams visu sastāvdaļu un mezglu vispārējais mehāniskais savienojums.
Mazi gāzes turbīnu dzinēji: pielietojuma jomas
Mikroturbīnas tiek izmantotas rūpniecībā un ikdienā kā autonomi elektroenerģijas avoti.
— Mikroturbīnu jauda ir 30-1000 kW;
— tilpums nepārsniedz 4 kubikmetrus.
Starp mazo gāzes turbīnu dzinēju priekšrocībām ir:
— plašs kravu klāsts;
— zems vibrācijas un trokšņa līmenis;
— darbs pie dažāda veida degvielas;
- mazi izmēri;
— zems izplūdes gāzu emisiju līmenis.
Negatīvie punkti:
— elektroniskās shēmas sarežģītība (standarta versijā strāvas ķēde ir veidota ar dubultu enerģijas pārveidi);
— spēka turbīna ar ātruma uzturēšanas mehānismu būtiski sadārdzina un apgrūtina visa bloka ražošanu.
Mūsdienās turboģeneratori Krievijā un pēcpadomju telpā nav tik plaši izplatīti kā ASV un Eiropā augsto ražošanas izmaksu dēļ. Taču saskaņā ar aprēķiniem ar vienu autonomu gāzes turbīnas bloku ar 100 kW jaudu un 30% efektivitāti var apgādāt ar enerģiju 80 standarta dzīvokļus ar gāzes plītim.
Īss video par turbovārpstas dzinēja izmantošanu elektroģeneratoram.
Uzstādot absorbcijas ledusskapjus, mikroturbīnu var izmantot kā gaisa kondicionēšanas sistēmu un vienlaicīgai ievērojama skaita telpu dzesēšanai.
Automobiļu rūpniecība
Nelieli gāzturbīnu dzinēji uz ceļa testos uzrādīja apmierinošus rezultātus, tomēr transportlīdzekļa izmaksas daudzkārt pieaug dizaina elementu sarežģītības dēļ. Gāzes turbīnas dzinējs ar jaudu 100-1200 ZS. ir benzīna dzinējiem līdzīgas īpašības, taču šādu automašīnu masveida ražošana tuvākajā nākotnē nav gaidāma. Lai atrisinātu šīs problēmas, ir jāuzlabo un jāsamazina visu dzinēja sastāvdaļu izmaksas.
Aizsardzības nozarē lietas ir savādākas. Militārpersonas nepievērš uzmanību izmaksām, viņiem svarīgāks ir sniegums. Militārajiem spēkiem bija nepieciešama jaudīga, kompakta, bez problēmām tanku spēkstacija. Un 20. gadsimta 60. gadu vidū šajā problēmā bija iesaistīts MI-2 spēkstacijas - GTD-350 - radītājs Sergejs Izotovs. Izotova dizaina birojs sāka izstrādi un galu galā izveidoja GTD-1000 T-80 tankam. Varbūt šī ir vienīgā pozitīvā pieredze, izmantojot gāzes turbīnu dzinējus sauszemes transports. Trūkumi, lietojot dzinēju uz tvertnes, ir tā rijība un izvēlība attiecībā uz gaisa tīrību, kas iet caur darba ceļu. Zemāk ir īss video par tvertnes GTD-1000 darbību.
Mazā aviācija
Mūsdienās virzuļdzinēju ar jaudu 50-150 kW augstās izmaksas un zemā uzticamība neļauj Krievijas mazajai aviācijai pārliecinoši izplest spārnus. Tādi dzinēji kā Rotax nav sertificēti Krievijā, un Lycoming dzinēji, kas tiek izmantoti lauksaimniecības aviācijā, acīmredzami ir pārāk dārgi. Turklāt tie darbojas ar benzīnu, kas mūsu valstī netiek ražots, kas vēl vairāk sadārdzina ekspluatāciju.
Mazajai aviācijai, tāpat kā nevienai citai nozarei, ir vajadzīgi nelieli gāzes turbīnu dzinēju projekti. Attīstot infrastruktūru mazo turbīnu ražošanai, varam droši runāt par lauksaimniecības aviācijas atdzimšanu. Ārzemēs pietiekams skaits uzņēmumu nodarbojas ar mazo gāzturbīnu dzinēju ražošanu. Pielietojuma joma: privātās lidmašīnas un droni. Starp vieglo lidmašīnu modeļiem ir čehu dzinēji TJ100A, TP100 un TP180, kā arī amerikāņu TPR80.
Krievijā kopš PSRS laikiem mazie un vidējie gāzes turbīnu dzinēji ir izstrādāti galvenokārt helikopteriem un vieglajām lidmašīnām. Viņu resurss svārstījās no 4 līdz 8 tūkstošiem stundu,
Šodien helikoptera MI-2 vajadzībām turpina ražot Klimovas rūpnīcas mazos gāzes turbīnu dzinējus, piemēram: GTD-350, RD-33, TVZ-117VMA, TV-2-117A, VK-2500PS- 03 un TV-7-117V.