Как известно, первый полет МС-21-300 совершил с американскими двигателями Pratt & Whitney PW1000G, с ними же начнутся и поставки лайнеров заказчикам. Однако разработка российского варианта силовой установки с двумя моторами ПД-14 в настоящее время подходит к своей финальной стадии. Как заявил управляющий директор компании «ОДК-Пермские моторы» Сергей Попов, в 2019 г. программа испытаний новейшего авиационного двигателя ПД-14 продолжится на самолете МС-21.

По его словам, в настоящее время на заводе «в производстве находятся три двигателя для летных испытаний для корпорации «Иркут» со сроком поставки – конец 2018 года. В мае будет закончена сборка первого из них, он пойдет на стендовые испытания».

Сергей Попов заявил: «На МС-21 мы должны увидеть ПД-14 во втором квартале 2019 года. В конце 2018 года – отгрузка, затем – проверка систем, проверка совместимости двигателя и самолета, отладка систем, затем – первый полет».

Три двигателя, которые будут собраны в течение 2018 г., предназначаются для проведения сертификации ПД-14. В текущем году ОДК планирует сертифицировать ПД-14 в России, в 2019-м – получить сертификат типа от Европейского агентства авиационной безопасности (EASA). Это позволит не только поставлять МС-21 с отечественными двигателями на внешний рынок, но и развивать более широкое партнерство – ОДК готова вести в кооперации с зарубежными компаниями разработку на базе ПД-14 двигателей для авиалайнеров и транспортных самолетов различного класса. В 2021 г. начнется серийное производство мотора с учетом тех замечаний, которые могут возникнуть в ходе сертификационных летных испытаний.

Напомним коротко, что из себя представляет двигатель ПД-14. Это базовый турбовентиляторный двигатель, который создается в рамках программы разработки семейства авиадвигателей тягой от 12,5 до 18 тонн для применения на пассажирских и транспортных самолетах различных типов, в первую очередь – для перспективного авиалайнера МС-21. Головной разработчик ПД-14 – АО «ОДК-Авиадвигатель», головной изготовитель – АО «ОДК-Пермские моторы». Это первая полностью российская силовая установка для пассажирских авиалайнеров, созданная в стране за постсоветское время. В ходе испытаний ПД-14 подтверждает заявленные при разработке параметры. Это, прежде всего, высокая топливная эффективность – снижение удельного расхода топлива на крейсерском режиме на 12-16% по сравнению с находящимися в эксплуатации двигателями; надежность вылета по расписанию, связанная с двигателем, – не менее 0,9996; сниженная на 15% по сравнению с аналогами стоимость летного часа; превосходство над находящимися в эксплуатации зарубежными аналогами по экологичности (выбросам вредных веществ, шумам и т.д., в частности, запас по эмиссии оксида азота относительно требований ICAO составляет 30-45%).

В ходе реализации программы ПД-14 разработаны и внедрены 16 базовых критических технологий, которые позволили достичь параметров двигателя современного уровня. Это широкохордные полые титановые лопатки вентилятора; диски 6-8 ступеней компрессора высокого давления из никелевого гранульного сплава нового поколения; керамическое теплозащитное покрытие второго поколения в камере сгорания и турбине высокого давления; рабочие и сопловые лопатки турбины высокого давления из монокристаллических сплавов нового поколения; полые рабочие и сопловые лопатки 1-6 ступеней турбины низкого давления; реализация принципа активного управления зазорами в обеих турбинах. В конструкции мотогондолы применено реверсивное устройство решетчатого типа с электромеханическим приводом, а также широко использованы композитные материалы, которые составляют около 65% по массе – по сравнению с выпускающимся серийно двигателем ПС-90А уровень использования композитов в ПД-14 увеличился примерно в два раза. Из композитов сделаны все звукопоглощающие панели, элементы корпуса вентилятора и сопла.

ПД-14 оснащается цифровой системой автоматического управления (САУ-14) с полной ответственностью (типа FADEC). Разработана САУ-14 компанией «ОДК-СТАР». Это единственное в России предприятие, которое разрабатывает и производит комплексные системы автоматического управления газотурбинных двигателей как для самолетов, так и для морских судов и промышленных газотурбинных установок.

В состав САУ-14 входит электронный регулятор двигателя РЭД-14, обеспечивающий комплексное всережимное управление двигателем, ограничение предельных параметров, оперативную диагностику и защиту двигателя от предельных режимов, а также информационный обмен с системами самолета. Примененные в агрегате конструктивные и программные решения гарантируют обеспечение высоких показателей надежности и стойкость к внешним воздействующим факторам, в том числе защиту от электромагнитных помех и молнии. Как отметил управляющий директор «ОДК-СТАР» Сергей Остапенко, впервые в истории отечественного авиадвигателестроения САУ гражданского самолета не имеет гидромеханического резервирования. За все режимы работы двигателя отвечает только электроника. Это значит, что в САУ-14 конструктивно заложен огромнейший показатель надежности.

Исполнительная часть САУ-14, состоящая из блока насосов БН-14М и дозатора топлива ДТ-14М, обеспечивает топливопитание двигателя и средств его механизации. В конструкции агрегатов используются износостойкие, высокопрочные и высокотемпературные материалы, что подтверждается успешно проведенными испытаниями на воздействие внешних факторов, в том числе испытаниями на огнестойкость.

САУ-14 в полной мере отвечает всем современным требованиям по ресурсам, срокам службы и показателям надежности: ресурс всех блоков до первого ремонта составляет 40 тысяч часов, у блока насосов БН-14М – 20 тыс. часов. В конструкции агрегатов САУ-14 применяются только современные российские компоненты и элементная база. В настоящее время завершаются сертификационные испытания САУ-14 в Росавиации, получение сертификата ожидается в 2018 г.

Модульная конструкция двигателя ПД-14 в совокупности с цифровой САУ, встроенной системой диагностики и организацией системы послепродажного обслуживания обеспечивают успешное применение концепции эксплуатации по техническому состоянию.

Объем производства двигателей ПД-14 в Перми к 2023-2024 гг. должен достичь 50 штук в год, по крайней мере все расчеты по модернизации производства, по словам Сергея Попова, строились исходя из этой цифры. А задачи по обновлению станочного парка перед предприятием стоят серьезные. В значительной степени модернизация уже проведена, однако предстоит сделать еще ряд важных шагов в этом направлении. При этом стоит отметить, что новое оборудование «ОДК-Пермские моторы» получает, в том числе, от предприятий отечественного станкостроения, в частности с Ульяновского станкостроительного завода.

Тот факт, что с технической точки зрения двигатель ПД-14 получился и что по своим характеристикам он превосходит зарубежные аналоги, сегодня уже ни у кого не вызывает сомнения. То, что предстоит усовершенствовать – это система послепродажного обслуживания. Как отметил Сергей Попов, ОДК в этой сфере неплохо себя зарекомендовала с двигателем SaM146. Теперь эту систему следует развить и применить принципы сервисного обслуживания SaM146 к двигателю ПД-14. Задача быстрого и эффективного сервисного обслуживания закладывалась и решалась изначально, при конструировании двигателя – перед конструкторами стояла задача максимально сократить время обслуживания двигателя на крыле. ПД-14 имеет конструкцию, предусматривающую возможность модульного ремонта двигателя во время эксплуатации без снятия его с самолета. Этот же фактор позволяет снизить продолжительность ремонта мотора в заводских условиях. Модульность снижает и трудоемкость сборки нового изделия на заводе – по этому показателю ПД-14 превосходит ПС-90А.

Как уже было отмечено, ПД-14 – базовый двигатель семейства, на основе его газогенератора могут быть разработаны моторы в диапазоне тяги от 9 до 18 тонн для разных образцов авиационной техники. В настоящее время в КБ «ОДК-Авиадвигатель» ведутся работы по созданию турбовального двигателя ПД-12В мощностью 11,5 тыс. л.с., который предполагается использовать вместо украинских Д-136 на вертолетах семейства Ми-26.

В рамках проекта ПД-14 в Перми была модернизирована загородная испытательная станция, в результате появился самый современный стенд для испытаний турбореактивных авиационных двигателей в России. Его отличительной особенностью является то, что он создан по адаптерной технологии: здесь можно испытывать и ПД-14, и ПС-90А.

У каждого двигателя свои схемы монтажа, узлы крепления, системы подсоединения. На универсальном стенде «ОДК-Пермские моторы» они стыкуются с оборудованием стенда через адаптер, что и делает стенд универсальным. К тому же значительно сокращается время испытаний, поскольку все подготовительные процедуры: подсоединение управляющих, топливных, воздушных, измерительных систем к адаптеру – а это трудоемкий процесс, занимающий до девяти часов, выполняются в отдельном зале подготовки. Затем адаптер с двигателем помещается на транспортировочную телегу и перемещается на стенд. В результате процесс замены двигателя на стенде занимает не более получаса.

До мая 2018 г. на стенде будет проводиться большой комплекс сертификационных работ для его аттестации. А летом здесь будет испытан первый серийный двигатель ПД-14.

Пока разворачивается производство ПД-14 основной составляющей серийного авиационного производства «ОДК-Пермские моторы» остается двигатель ПС-90А – осенью 2018 г. будет изготовлен пятисотый мотор этого типа. ПС-90А применяются на самолетах Ил-76МД-90А, Ил-96, Ту-204/2014, основной эксплуатант ПС-90А сегодня – Специальный летный отряд «Россия», основной потенциальный заказчик – Министерство обороны. Как сказал Сергей Попов, в рамках ОКР по созданию модернизированного Ил-96-400М завод в текущем году поставит ОАК комплект двигателей ПС-90А1. Пока планируется, что производство обновленной версии широкофюзеляжного лайнера начнется в 2020 г. ПС-90А – хорошо освоенный на заводе продукт, он будет серийно производиться еще как минимум 10-15 лет.

Помимо авиадвигателей «ОДК-Пермские моторы» производит газотурбинные установки для энергетики и газоперекачки. Это, например, ГТУ-2,5П, созданная на базе авиационного двигателя Д-30 третьей серии, устанавливавшегося на авиалайнеры Ту-134. На заводе продолжается производство и запчастей для этих моторов, а также для Д-30Ф6, «сердца» перехватчиков МиГ-31. Кстати, Сергей Попов отметил, что в том случае, если возникнет необходимость возобновления производства двигателей Д-30Ф6, то предприятие готово заняться этим проектом. «Ничего сложного в решении этой задачи я не вижу, – отметил управляющий директор «ОДК-Пермские моторы». – За последние 3-4 года мы полностью восстановили изготовление модулей горячей части этого двигателя, в ближайшие время будет восстановлено производство компрессора». На «ОДК-СТАР» восстановлено и производство цифрового электронного регулятора для Д-30Ф6, обновлена его конструкция с учетом более современных технологий.

Параллельно с завершением реализации проекта ПД-14 и перехода к его серийному производству «ОДК-Авиадвигатель» и «ОДК-Пермские моторы» приступили к реализации проекта создания ПД-35 – первого в России и одного из немногих в мире двигателя большой тяги. Эти моторы планируется устанавливать на перспективные широкофюзеляжные дальнемагистральные и тяжелые транспортные самолеты. По словам Сергея Попова, образец-демонстратор ПД-35 должен быть готов к 2023 г., а в серию ПД-35 может пойти в 2028 г. По аналогии с проектом ПД-14, ПД-35 определен базовым для семейства двигателей тягой от 25 до 50 тонн.

В настоящее время создание ПД-35 находится на стадии научно-исследовательских работ. Определен конструктивный облик двигателя, сформирована кооперация предприятий отрасли, определены «прорывные» технические и технологические направления реализации проекта. Проведен комплекс расчетно-экспериментальных работ, подтвердивший достижимость заданных параметров и реализуемость проекта в целом.

В проекте ПД-35 планируется широкое использование новейших технологий: композитных полимерных материалов в деталях и узлах двигателя, аддитивных технологий для изготовления крупногабаритных и сложнофасонных корпусных деталей, интерметаллидов (это химические соединения двух или более металлов, имеющие более высокую температуру плавления, чем исходные металлы) и других.

Одна из важнейших прорывных технологий ПД-35 – создание во взаимодействии с ВИАМ первой в истории российской авиапромышленности композитной лопатки вентилятора. «Вероятно, на самый первый образец ПД-35 пойдет стальная лопатка, но мы точно знаем, что конструкторы закладывают в этот проект возможность производства с композитными лопатками», – отметил Сергей Попов.

Создание этого двигателя потребует большой модернизации производственных мощностей не только «ОДК-Пермские моторы», но и всей ОДК в целом. В Перми планируется строительство нового испытательного стенда специально под ПД-35, он должен быть готов в 2021-2022 гг. «Тогда же будет создан и первый опытный образец. Сначала будет испытано «сердце» двигателя – газогенератор. Убедившись в его характеристиках, мы перейдем к созданию двигателя-демонстратора», – сказал Сергей Попов.

Стоимость этого проекта – 180 млрд. рублей, 60 млрд. из которых – это инвестиционные затраты, а 120 млрд. потребуется на создание двигателя.

ПД-35 станет локомотивом не только для Объединенной двигателестроительной корпорации, он потянет за собой всю экономику страны. Индустриальные программы такого масштаба по значимости и эффективности значительно превосходят любые проекты развития топливно-энергетического комплекса, именно на них необходимо делать ставку в сегодняшних геополитических реалиях.