ENGINE CLUB
Двигатели
Разработка
ПД-14 — турбореактивный двухконтурный двухвальный двигатель, без смешения потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом и эффективной системой шумоглушения.Двигатели ПД на базе унифицированного газогенератора - семейство отечественных турбореактивных двухконтурных двухвальных двигателей, предназначенных для ближне-, среднемагистральных самолетов и промышленных ГТУ. В 2006 году подписано соглашение о создании ПД-14. В 2008 году началось финансирование и разработка двигателя. За базу был взят двигатель ПС-12 (1999). Главный разработчик двигателя АО «ОДК-Авиадвигатель», главный изготовитель — АО «ОДК-Пермские моторы».
В апреле 2012 года началась сборка двигателя-демонстратора, 16 апреля 2012 года в работе и доводке находились также четыре газогенератора и несколько установок модуля модели вентилятора, полноразмерный компрессор, камера сгорания, две турбины, одна из которых прошла испытания в ЦИАМ. Первый запуск на наземном испытательном стенде первого образца двигателя-демонстратора ПД-14 состоялся 9 июня 2012 года. 30 октября 2015 года начались первые лётные испытания в составе летающей лаборатории Ил-76.
Серийное производство
В октябре 2018 года Росавиация выдала двигателю «сертификат типа», подтверждающий готовность изделия к серийному производству и эксплуатации.21 апреля 2019 года первые два двигателя ПД-14 для лайнеров МС-21 были переданы авиастроительной корпорации «Иркут». Всего изготовлено 16 двигателей. Ещё два из них будут испытаны в течение года с последующей передачей авиакорпорации. В феврале 2021 года было получено разрешение на серийное производство двигателя. Первое коммерческое использование начали на самолёте МС-21-310 в 2022.
Перспективы
В феврале 2021 года ПД-14 получил дополнение к Сертификату типа от Международной организации гражданской авиации (ИКАО), свидетельствующее о возможности установки данного типа двигателей на воздушные суда, осуществляющие международные полёты без ограничений. Данный сертификат открывает программу серийного производства ПД-14 и оснащения ими самолётов типа МС-21. В перспективе планируется сертификация FAA (США).- ПД-14 - базовый ТРДД для самолета МС-21-310
- ПД-14А - дросселированный вариант ТРДД для самолета МС-21-200
- ПД-14М - форсированный вариант ТРДД для самолета МС-21-400
- ПД-10 - вариант с уменьшенной тягой до 10…11 тс для самолета SSJ NG
Технические характеристики
- Диаметр вентилятора, Dдв,мм : 1900
- Сухая масса, Mдв, кг: 2870
- Степень повышения давления в компрессоре, πk : 41
- Степень двухконтурности, m : 8,5
- Температура газов перед турбиной, ТГ, К : 1725
Показатели на взлетном режиме (H=0 км, M= 0)
- Мощность, P, кгс.: 14000
- Удельный расход топлива, Cуд, кг/(кгс*ч): 0,275
Показатели на крейсерском режиме (H=11 км, M=0.8)
- Мощность, P, кгс.: 2570
- Удельный расход топлива, Cуд, кг/(кгс*ч): 0,526
Пассажирские самолёты
- Ту-204
- МС-21-310
Размещение агрегатов(рассмотрим на примере R-2800 Double Wasp)
1 - Вентилятор
2 - Редуктор
3 - Компрессор низкого давления
4 - Внешний контур
5 - Внутренний контур
6- Вал ротора низкого давления
7 - Компрессор высокого давления
8 - Вал ротора высокого давления
9 - Камера сгорания
10 - Турбина высокого давления
11 - Сопло
12 - Турбина низкого давления
Турбовентиляторный двигатель, имеет внешние и внутренние контуры. На входе в двигатель расположен вентилятор большого диаметра, который подаёт в воздух в оба контура.
Принцип работы внутреннего контура.
Устройство внутреннего контура, подобно обычному турбореактивному двигателю, который состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины и реактивного сопла.
Этапы:
Принцип работы внешнего контура.
Этапы:
1 - Вентилятор
2 - Редуктор
3 - Компрессор низкого давления
4 - Внешний контур
5 - Внутренний контур
6- Вал ротора низкого давления
7 - Компрессор высокого давления
8 - Вал ротора высокого давления
9 - Камера сгорания
10 - Турбина высокого давления
11 - Сопло
12 - Турбина низкого давления
Принцип работы турбовентиляторного двигателя:
Двигатель заставляет самолет двигаться вперед, используя простой принцип. Тот же, что заставляет двигаться воздушный шарик - это 3 закон движения Ньютона. Так же как реактивная струя воздуха заставляет двигаться шарик, так и реактивная сила, производимая высокоскоростной струей, истекающей из сопла двигателя, заставляет самолёт двигаться вперёд. Таким образом, работа реактивного двигателя заключается в создании этой высокоскоростной реактивной струи на выходе.Турбовентиляторный двигатель, имеет внешние и внутренние контуры. На входе в двигатель расположен вентилятор большого диаметра, который подаёт в воздух в оба контура.
Принцип работы внутреннего контура.
Устройство внутреннего контура, подобно обычному турбореактивному двигателю, который состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины и реактивного сопла.
Этапы:
- Сначала воздух немного увеличив давление после вентилятора попадает в компрессор низкого давления.
- Затем он попадает в компрессор высокого давления, которое вращается в несколько раз быстрее.
- После прохождения обоих компрессоров воздух, сжатый более чем в 30 раз и сильно нагретый от высокого давления, попадает в камеру сгорания.
- Здесь он смешивается с топливом, которое подается с помощью форсунок и поджигается.
- Далее раскаленный газ температурой около 1600 градусов и выше начинает совершать полезную работу. Сначала он попадает в турбину высокого давления, которое заставляет вращаться находящийся с ним на одном валу компрессор высокого давления, затем потратив часть энергии и снизив свою температуру, раскалённый газ попадает в турбину низкого давления, которое находится на одном валу с компрессором и вентилятором.
- Потеряв большую часть энергии, далее сжатый газ попадает в сопло, где совершает последнее полезное действие, создаёт реактивную тягу.
Принцип работы внешнего контура.
Этапы:
- Турбина низкого давления, которое находится на одном валу с вентилятором, заставляет его вращаться.
- Воздух, пройдя через лопатки вентилятора и немного увеличив свое давление, проходит через спрямляющий аппарат.
- Его неподвижные лопатки поворачивают поток воздуха в осевом направлении, заодно повышая его давление.
- Затем воздушный поток попадает в сопло, где создаётся реактивная тяга.
- ПД-14 – первый турбовентиляторный двигатель, созданный в современной России. Последней аналогичной разработкой был авиадвигатель четвертого поколения ПС-90А, выпущенный в СССР в конце 1980-х.
- Конструкторами было разработано и внедрено в двигатель 16 ключевых технологий, например, лопатки турбины из легчайшего интерметаллида титана или продвинутая система охлаждения, позволяющая турбине работать при температуре до 2000 °К.
- Сфера применения двигателей семейства ПД не ограничится летательными аппаратами. Турбореактивные двигатели на базе единого газогенератора можно будет использовать в промышленных целях в составе электрогенераторных и газоперекачивающих установок.
- 15 декабря 2020 года состоялось первое лётное испытание двигателя ПД-14 на самолётах МС-21-310 на аэродроме Иркутского авиационного завода. Продолжительность полёта составила 1 час 25 минут.
- Ресурс основных деталей «холодной» части, ПЦ – 40000 ч.
- Ресурс основных деталей «горячей» части, ПЦ – 20000 ч.
Разработка
Серийное производство
Перспективы
ПД-14 — турбореактивный двухконтурный двухвальный двигатель, без смешения потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом и эффективной системой шумоглушения.
Двигатели ПД на базе унифицированного газогенератора - семейство отечественных турбореактивных двухконтурных двухвальных двигателей, предназначенных для ближне-, среднемагистральных самолетов и промышленных ГТУ. В 2006 году подписано соглашение о создании ПД-14. В 2008 году началось финансирование и разработка двигателя. За базу был взят двигатель ПС-12 (1999). Главный разработчик двигателя АО «ОДК-Авиадвигатель», главный изготовитель — АО «ОДК-Пермские моторы».
В апреле 2012 года началась сборка двигателя-демонстратора, 16 апреля 2012 года в работе и доводке находились также четыре газогенератора и несколько установок модуля модели вентилятора, полноразмерный компрессор, камера сгорания, две турбины, одна из которых прошла испытания в ЦИАМ. Первый запуск на наземном испытательном стенде первого образца двигателя-демонстратора ПД-14 состоялся 9 июня 2012 года. 30 октября 2015 года начались первые лётные испытания в составе летающей лаборатории Ил-76.
Двигатели ПД на базе унифицированного газогенератора - семейство отечественных турбореактивных двухконтурных двухвальных двигателей, предназначенных для ближне-, среднемагистральных самолетов и промышленных ГТУ. В 2006 году подписано соглашение о создании ПД-14. В 2008 году началось финансирование и разработка двигателя. За базу был взят двигатель ПС-12 (1999). Главный разработчик двигателя АО «ОДК-Авиадвигатель», главный изготовитель — АО «ОДК-Пермские моторы».
В апреле 2012 года началась сборка двигателя-демонстратора, 16 апреля 2012 года в работе и доводке находились также четыре газогенератора и несколько установок модуля модели вентилятора, полноразмерный компрессор, камера сгорания, две турбины, одна из которых прошла испытания в ЦИАМ. Первый запуск на наземном испытательном стенде первого образца двигателя-демонстратора ПД-14 состоялся 9 июня 2012 года. 30 октября 2015 года начались первые лётные испытания в составе летающей лаборатории Ил-76.
В октябре 2018 года Росавиация выдала двигателю «сертификат типа», подтверждающий готовность изделия к серийному производству и эксплуатации.
21 апреля 2019 года первые два двигателя ПД-14 для лайнеров МС-21 были переданы авиастроительной корпорации «Иркут». Всего изготовлено 16 двигателей. Ещё два из них будут испытаны в течение года с последующей передачей авиакорпорации. В феврале 2021 года было получено разрешение на серийное производство двигателя. Первое коммерческое использование начали на самолёте МС-21-310 в 2022.
21 апреля 2019 года первые два двигателя ПД-14 для лайнеров МС-21 были переданы авиастроительной корпорации «Иркут». Всего изготовлено 16 двигателей. Ещё два из них будут испытаны в течение года с последующей передачей авиакорпорации. В феврале 2021 года было получено разрешение на серийное производство двигателя. Первое коммерческое использование начали на самолёте МС-21-310 в 2022.
В феврале 2021 года ПД-14 получил дополнение к Сертификату типа от Международной организации гражданской авиации (ИКАО), свидетельствующее о возможности установки данного типа двигателей на воздушные суда, осуществляющие международные полёты без ограничений. Данный сертификат открывает программу серийного производства ПД-14 и оснащения ими самолётов типа МС-21. В перспективе планируется сертификация FAA (США).
Модификации
- ПД-14 - базовый ТРДД для самолета МС-21-310
- ПД-14А - дросселированный вариант ТРДД для самолета МС-21-200
- ПД-14М - форсированный вариант ТРДД для самолета МС-21-400
- ПД-10 - вариант с уменьшенной тягой до 10…11 тс для самолета SSJ NG
Технические характеристики
Показатели на взлетном режиме (H=0 км, M=0)
Показатели на крейсерском режиме (Н=11 км, М=0.8)
- Диаметр вентилятора, Dдв,мм : 1900
- Сухая масса, Mдв, кг: 2870
- Степень повышения давления в компрессоре, πk : 41
- Степень двухконтурности, m : 8,5
- Температура газов перед турбиной, ТГ, К : 1725
- Мощность, P, кгс.: 14000
- Удельный расход топлива, Cуд, кг/(кгс*ч): 0,275
- Мощность, P, кгс.: 2570
- Удельный расход топлива, Cуд, кг/(кгс*ч): 0,526
Пассажирские самолёты
- Ту-204
- МС-21-310
Размещение агрегатов(рассмотрим на примере R-2800 Double Wasp)
Принцип работы турбореактивного двигателя:
1
-- Вентилятор
-- Компрессор высокого давления
-- Вал ротора высокого давления
-- Камера сгорания
-- Турбина высокого давления
-- Сопло
-- Турбина низкого давления
-- Редуктор
-- Компрессор низкого давления
-- Внешний контур
-- Внутренний контур
-- Вал ротора низкого давления
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Двигатель заставляет самолет двигаться вперед, используя простой принцип. Тот же, что заставляет двигаться воздушный шарик - это 3 закон движения Ньютона. Так же как реактивная струя воздуха заставляет двигаться шарик, так и реактивная сила, производимая высокоскоростной струей, истекающей из сопла двигателя, заставляет самолёт двигаться вперёд. Таким образом, работа реактивного двигателя заключается в создании этой высокоскоростной реактивной струи на выходе.
Турбовентиляторный двигатель, имеет внешние и внутренние контуры. На входе в двигатель расположен вентилятор большого диаметра, который подаёт в воздух в оба контура.
Принцип работы внутреннего контура.
Устройство внутреннего контура, подобно обычному турбореактивному двигателю, который состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины и реактивного сопла.
Этапы:
Принцип работы внешнего контура.
Этапы:
Турбовентиляторный двигатель, имеет внешние и внутренние контуры. На входе в двигатель расположен вентилятор большого диаметра, который подаёт в воздух в оба контура.
Принцип работы внутреннего контура.
Устройство внутреннего контура, подобно обычному турбореактивному двигателю, который состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины и реактивного сопла.
Этапы:
- Сначала воздух немного увеличив давление после вентилятора попадает в компрессор низкого давления.
- Затем он попадает в компрессор высокого давления, которое вращается в несколько раз быстрее.
- После прохождения обоих компрессоров воздух, сжатый более чем в 30 раз и сильно нагретый от высокого давления, попадает в камеру сгорания.
- Здесь он смешивается с топливом, которое подается с помощью форсунок и поджигается.
- Далее раскаленный газ температурой около 1600 градусов и выше начинает совершать полезную работу. Сначала он попадает в турбину высокого давления, которое заставляет вращаться находящийся с ним на одном валу компрессор высокого давления, затем потратив часть энергии и снизив свою температуру, раскалённый газ попадает в турбину низкого давления, которое находится на одном валу с компрессором и вентилятором.
- Потеряв большую часть энергии, далее сжатый газ попадает в сопло, где совершает последнее полезное действие, создаёт реактивную тягу.
Принцип работы внешнего контура.
Этапы:
- Турбина низкого давления, которое находится на одном валу с вентилятором, заставляет его вращаться.
- Воздух, пройдя через лопатки вентилятора и немного увеличив свое давление, проходит через спрямляющий аппарат.
- Его неподвижные лопатки поворачивают поток воздуха в осевом направлении, заодно повышая его давление.
- Затем воздушный поток попадает в сопло, где создаётся реактивная тяга.
От первых реактивных пассажирских самолетов до больших с мощными турбовентиляторными двигателями. Погрузитесь в интересную историю и принципы работы авиационных двигателей. Готовы принять вызов новаторских технологий? Тогда смотрите видео сейчас и окунитесь в захватывающую сферу авиации!
Авиационные двигатели уже достигли предела совершенства!?
В данном видео вы узнаете об тренажере эмуляторе, который предназначен для изучения внутреннего устройства, принципах работы и рабочих процессах турбореактивного двигателя ПС-90-А.
Устройство турбореактивного двигателя ПС-90-А (симулятор)
В этом виде мы познакомимся с ПД-14 ближе, узнаем, как создателям удалось достичь высоких характеристик двигателя, как его разрабатывали, как производили и за счет каких преимуществ он сможет успешно выступить на одном из самых технологически сложных и конкурентных рынков в мире.
ПД-14 - главный двигатель России
Интересные факты
- ПД-14 – первый турбовентиляторный двигатель, созданный в современной России. Последней аналогичной разработкой был авиадвигатель четвертого поколения ПС-90А, выпущенный в СССР в конце 1980-х.
- Конструкторами было разработано и внедрено в двигатель 16 ключевых технологий, например, лопатки турбины из легчайшего интерметаллида титана или продвинутая система охлаждения, позволяющая турбине работать при температуре до 2000 °К.
- Сфера применения двигателей семейства ПД не ограничится летательными аппаратами. Турбореактивные двигатели на базе единого газогенератора можно будет использовать в промышленных целях в составе электрогенераторных и газоперекачивающих установок.
- 15 декабря 2020 года состоялось первое лётное испытание двигателя ПД-14 на самолётах МС-21-310 на аэродроме Иркутского авиационного завода. Продолжительность полёта составила 1 час 25 минут.
- Ресурс основных деталей «холодной» части, ПЦ – 40000 ч.
- Ресурс основных деталей «горячей» части, ПЦ – 20000 ч.
Определите свой уровень знаний об авиадвигателях
Сразу после прохождения вы узнаете свой результат, а затем получите развёрнутую обратную связь от преподавателя и персональный план повышения уровня.