Motor PD-14: el futuro de la industria de la aviación rusa
El objetivo del motor PD-14 para aeronaves MS-21 es crear una familia de motores comerciales para aeronaves de corta y media distancia con una capacidad de asientos de 130 a 180. Los motores de la familia prospectiva deben competir con sus homólogos extranjeros en características técnicas y eficiencia económica.
La tarea más importante del proyecto es eliminar el retraso tecnológico de Rusia en la industria de construcción de motores de turbinas de gas en el período más corto. Además, en el curso de su implementación se resuelven las tareas:
La base de la cooperación.
La idea de crear una nueva generación de motores de aviación rusos nació en las profundidades de la oficina de diseño de construcción de motores de Aviadvigatel OJSC a principios de los 2000.
Durante mucho tiempo, y estudiando cuidadosamente las tendencias de desarrollo y el nivel técnico de los líderes mundiales en la industria de motores, se analizó el mercado de aeronaves y transporte aéreo para seleccionar el rango de empuje correcto del futuro motor. Dada la agresiva expansión de los aviones fabricados en el extranjero al mercado ruso, el nuevo motor no solo debe superar a las contrapartes extranjeras de futuro en sus características técnicas, sino que también debe garantizar la competitividad de los nuevos aviones rusos en términos de economía, desempeño ambiental y costo de las horas de vuelo. Y para un fabricante en serie, un costo de producción aceptable. Dado el retraso tecnológico de la industria de la aviación desde el nivel mundial de la primera década de los 2000-s, no es una tarea fácil.
Al comenzar a desarrollar un nuevo motor, comprendimos que era imposible crear un producto competitivo utilizando una sola escuela de diseño. Por lo tanto, inicialmente el proyecto se concibió como la integración de las fortalezas de todas las empresas de construcción de motores e institutos de investigación de la Federación Rusa.
La idea de negocio principal del proyecto es desarrollar un generador de gas moderno y doméstico con un alto grado de excelencia técnica con parámetros que le permitan crear una familia de motores de diversas capacidades que puedan instalarse en diversos tipos de aeronaves y usarse en instalaciones en tierra: unidades de bombeo de gas y centrales eléctricas. El generador de gas es el conjunto de motor más complejo y altamente estresado, lo que determina su competitividad y costo de fabricación. La unificación de esta unidad permite que sea producida en masa para la producción de motores de varias aplicaciones y reduce significativamente el costo de cada una de las futuras modificaciones. Además, los materiales, el diseño de tecnología, las pruebas, el refinamiento y la producción del generador de gas no se pueden importar desde el extranjero, ya que son siempre los conocimientos técnicos protegidos del país, el secreto detrás de siete sellos, ya que determinan significativamente el lugar del estado en la tabla mundial de rangos ( Es por esto que la producción de la parte caliente del motor SAM146 se concentra en Francia).
La idea fue apoyada por todas las empresas de construcción de motores e institutos de investigación de aviación. En 2006, Aviadvigatel OJSC, PMZ OJSC, CIAM, Salyut, NPO Saturn, UMPO, NPP Motor firmó un protocolo de intenciones sobre la implementación conjunta de un proyecto para crear una familia de motores de aviación de nueva generación para la aviación civil. ", JSC" les MPP. Chernysheva ", JSC" Klimov ". Los líderes empresariales decidieron trabajar juntos para desarrollar un motor competitivo con el fin de garantizar las condiciones para que la industria de la aviación rusa devuelva a Rusia al estado de potencia de aviación. Este documento sentó las bases para una futura cooperación.
La iniciativa del motor fue apoyada por el gobierno ruso. En el año 2008, después de la nacionalización de los activos de construcción de motores, comenzó la financiación estatal del proyecto del motor base, que se conoció como PD-14. El contratista principal del proyecto y el receptor de fondos presupuestarios fue OAO UK UDC, el desarrollador principal fue la Oficina de Diseño de Perm de Aviadvigatel OJSC. En el desarrollo del motor involucrado:
Hitos clave
PD-14 es un motor turbojet de doble circuito de toneladas 14, diseñado para ser utilizado en los prometedores aviones MS-2017 de corto y medio alcance en los asientos de pasajeros 21 - 130. El trabajo en la creación del motor PD-180 se está realizando de manera sincrónica con el trabajo en la creación del avión MS-14 desarrollado por United Aircraft Building Corporation a expensas del presupuesto de la Federación Rusa.
El proyecto "Motor PD-14 para aeronaves MS-21" se está ejecutando utilizando tecnología Gate. Después de cada etapa de desarrollo, Aviadvigatel OJSC organiza un examen de los resultados obtenidos por ingenieros de motores, científicos, constructores de aviones, el estado y los clientes, las llamadas líneas de control. Especialistas altamente calificados de departamentos de la industria, institutos de investigación, UAC, UEC participan como expertos. Esto permite consolidar y tomar en cuenta las opiniones de todas las partes interesadas, evitar errores, realizar ajustes oportunos en el diseño del motor y la organización del proceso de desarrollo, minimizando así los costos financieros y acortando el tiempo. La solución de las tareas del proyecto se lleva a cabo en el complejo Comercial y Técnico ("Parte comercial y técnica").
Por primera vez, el desarrollo del motor se lleva a cabo "a un precio de costo determinado": los parámetros de costo se tienen en cuenta al determinar el diseño del motor, la tecnología de producción y las tecnologías de mantenimiento.
Al desarrollar un diseño de motor, se hizo hincapié en las soluciones de diseño clásico probadas con el tiempo, que, en combinación con el uso del diseño moderno y las tecnologías de prueba, proporcionan características cualitativamente nuevas del producto terminado. Las nuevas superaleaciones rusas de titanio y níquel se utilizan ampliamente en el motor, lo que permite proporcionar los parámetros necesarios. En comparación con los mejores motores turbofan rusos (SaM146, PS-90A, PS-90A2) y análogos extranjeros (CFM56, V2500), se logró un salto cualitativo en el aumento de los parámetros básicos, lo que aseguró una reducción en el consumo específico de combustible del PD-14
El uso de materiales compuestos de polímero permite la introducción de la tecnología moderna de supresión de ruido y reduce el peso del motor. La proporción de materiales compuestos en el diseño de la góndola del motor alcanza 60 - 70 por ciento. En total, el motor utiliza una veintena de elementos de nuevos materiales.
Se destacan las tecnologías clave 16 que proporcionan una fabricación de calidad y una alta producción de motores. Estas tecnologías, desafortunadamente, estaban ausentes en la industria de motores de la Federación Rusa. Hoy, las empresas que participan en el proyecto están desarrollando e implementando con éxito estas tecnologías, lo que en sí mismo es un gran paso adelante para el desarrollo innovador del país y la creación de empleos de alta tecnología en Rusia.
En 2012, el demostrador de tecnología de motor (DDT) pasó un complejo de prueba de banco. Su principal objetivo, demostrar la disponibilidad del diseño de ingeniería y las soluciones tecnológicas, se ha logrado con éxito. El DDT mostró buenos resultados en termodinámica, acústica y emisiones; mejor que los de los análogos modernos, mostró la efectividad de las tecnologías utilizadas.
Para confirmar la aeronavegabilidad del PD-14, se lleva a cabo una calificación especial de los materiales (productos semiacabados) utilizados en el motor. Se está formando un banco de datos de características de los materiales, que confirma que estos materiales tienen el nivel requerido de resistencia estructural. Las muestras de material se prueban en los nuevos, modernos y acreditados laboratorios AR IAC de Aviadvigatel OJSC, CIAM y VIAM. Para reducir el tiempo requerido para probar los materiales, Aviadvigatel ha construido un complejo robotizado de toma de muestras único en el mundo.
Al desarrollar el motor PD-14 e introducir nuevas tecnologías, se tienen en cuenta los intereses de los futuros clientes, aquellos que participarán en su operación.
El trabajo intencionado para reducir los costos de producción, el costo de mantenimiento y reparación, asegurar la estabilidad de las características y la alta confiabilidad del motor, su eficiencia de combustible, reducir el peso, el ruido y la emisión de sustancias dañinas asegura bajos costos de ciclo de vida del motor.
Al implementar el proyecto, en paralelo con el diseño del motor, se abordan los problemas de crear un sistema de servicio postventa moderno y amigable para el cliente, lo más cercano posible a la base técnica y de reparación del cliente, esquemas logísticos convenientes, que brindan las mejores garantías y servicio, todo esto debido al número relativamente pequeño de aeronaves en operación. La producción nacional está completamente ausente y causa quejas justas de los transportistas aéreos.
Los resultados obtenidos hasta ahora nos dan la confianza de que PD-14 será competitivo no solo en las características técnicas, sino también en el costo de la hora de vuelo.
En la primavera de 2013, se llevó a cabo un evento importante para el proyecto: se presentó una solicitud al IAC AR para obtener un certificado de tipo de motor PD-14, y al final del año, el proyecto entrará en la etapa de certificación internacional en EАSА.
En el año 2014, las pruebas del motor PD-14 se lanzarán en el laboratorio de vuelo Il-76 en el LII que lleva el nombre de Gromov.
La implementación del proyecto "Motor PD-14 para MC-21", sobre la base de una amplia cooperación de empresas de construcción de motores e institutos de investigación científica, permite garantizar una alta eficiencia en el uso de los fondos del presupuesto. El dinero estatal se invierte no solo en el desarrollo de un producto moderno de alta tecnología específico: el motor PD-14, sino también en la introducción real de tecnologías modernas de diseño, prueba y producción, que pueden superar significativamente el retraso tecnológico de la industria de la aviación nacional y crear la base para su desarrollo futuro. En primer lugar, existe la garantía de que estas tecnologías se utilizarán realmente en la producción del popular producto competitivo: el motor PD-14. En segundo lugar, el dinero del presupuesto se invierte en las fortalezas de las empresas. Esto minimiza los riesgos de dominar nuevas competencias: según su experiencia práctica, pueden evitar posibles errores y fallas. En tercer lugar, dado que la participación en la cooperación "distrae" solo a una parte de las capacidades de producción de las empresas, conservando su capacidad de recibir ingresos por la venta de otros productos, ni una sola cooperativa está amenazada con una pérdida significativa de ganancias en la etapa de primaria, siempre muy limitada en cuanto a ventas de motores y aviones. .
Tal distribución de riesgos entre las empresas privadas y el estado es óptima para lograr los objetivos de ambas partes. El cambio en la estructura existente del proyecto inevitablemente aumentará los riesgos del estado una vez más, sin que valga la pena perder miles de millones en fondos ya invertidos en el proyecto.
Estoy seguro de que la implementación del proyecto para la creación de PD-14 será un ejemplo del desarrollo exitoso de la producción de alta tecnología basada en desarrollos de ingeniería nacionales e invenciones.
Crear una familia de motores prometedores sobre la base de un generador de gas unificado es una brillante oportunidad para que Rusia devuelva la construcción de motores nacionales al nivel mundial, y para United Engine Building Corporation la oportunidad de afianzarse entre los fabricantes más grandes del mundo de equipos de turbinas de gas.
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