Взлёт, 2014 спецвыпуск

Практически с того момента, когда ПС-90А впервые поднялся в воздух, в КБ «Авиадвигатель» началась целенаправленная работа по созданию двигателя следующего поколения. Совместно с ЦИАМ пермские специалисты начали поиск новых конструктивных решений – сначала на бумаге, а потом и в металле. Например, только по компрессору высокого давления (КВД) были созданы и прошли стендовые испытания экспериментальные ступени К-6В, К-7, K-II, Д-66М2, CI79-1, Д-70А1. Аналогичная работа шла и по другим узлам и агрегатам двигателя. В интересах создания малоэмиссионной (коэффициент сгорания топлива 0.995) камеры сгорания (КС) были проведены исследования многомодульной схемы подачи топлива с двухрядным расположением форсунок и новой двухслойной схемы охлаждения (обе эти разработки впоследствии были защищены патентами РФ). На стенде ЦИАМ проводились испытания изготовленной и Перми одноступенчатой высокоперепадной турбины. Велись работы по шевронным соплам разных типов, по решетчатым и створчатым реверсивным устройствам.

Параллельно с поисками новых конструктивных решений отрабатывались и новые технологии. Была разработана и опробована «в деле» методика изготовления моноколес компрессора методом фрезерования, отработана технология изготовления широкохордных облегченных (пустотелых) лопаток вентилятора сваркой давлением и сверхпластической формовкой, деталей камеры сгорания и турбины из жаростойкого сплава на основе интерметаллидов и многое другое. Новые технологии внедрялись не только в опытное и серийное производство в Перми, но и на предприятиях-смежниках.

В 2002 г. в Федеральной целевой программе «Развитие гражданской авиационной техники России» появился пункт о разработке на конкурсной основе нового ближне-среднемагистрального самолета (БСМС) на 140 пассажиров. Одновременно задавалась, тоже на конкурсной основе, разработка двигателя для этого самолета.

В том же году Росавиакосмос и Министерство транспорта России утвердили «Техническое задание на конкурсную разработку технического предложения по созданию турбореактивного двухконтурного двигателя нового поколения для ближне-среднемагистрального самолета». Сам конкурс на новый ТРДД объявили в середине 2003 г.

Участие в конкурсе приняли два проекта – ПС-12 (такое обозначение к тому времени получила разработка пермских конструкторов) и АИ-436Т12 – модернизация серийно производимого на заводе «Мотор Сич» Д-436, которую планировалось вести в широкой российско-украинской кооперации.

В соответствии с заданными требованиями. проект ПС-12 имел следующие параметры:

Тяга на взлетном режиме (Н=0; М=0), кге… 11800

Тяга на максимальном режиме (Н=0; М=0), кге 13 500

Приведенный расход воздуха через вентилятор на крейсерском режиме, кг/с 540,4

Степень двухконтурности на крейсерском режиме 8,38

Степень повышения давления в компрессоре на режиме набора высоты 40,8

Тяга на крейсерском режиме (Н=11 км; М=0.8; MCA), кге 2570

Удельный расход топ. шеи на крейсерском режиме, кг/кге • ч … .0,550

Диаметр вентилятора, мм 1870

Сухая масса двигателя, кг 2350

Заложенные в конструкцию инженерные решения предусматривали высокий уровень надежности. Так. наработка на выключение двигателя в полете должна была быть не ниже 200 тыс. ч, а наработка на отказ, требующий «цехового» ремонта, оценивалась в 12.5 тыс. ч. Планировалось, что двигатель будет соответствовать требованиям ETOPS-I80 (трехчасовой полет двухдвигательного самолета при отказе одного двигателя и работе второго на повышенной мощности). Вероятность вылета воздушного судна по готовности двигателя оценивалась не ниже 99.95%, а допустимое время задержки вылета ВС по причине неисправности двигателя не превышало 15 минут.

Соответствовали международному уровню и ресурсные показатели. «Холодная» часть двигателя должна была без проблем отработать 40 тыс. циклов «взлет-посадка» (100 тыс. летных часов), для «горячей» части этот показатель составлял 20 тыс. полетных циклов.

В части экологических показателей двигатель проектировался «с запасом». Уровень эмиссии по NOx был на 20-30% ниже, чем требования ICAO. которые планировалось ввести с 2008 г. Расчетный уровень шума на местности был на 15 dB меньше, чем требования Главы 4 стандарта ICAO.

Компоновочная схема проектировавшегося двигателя ПС-12 – предшественника нынешнего ПД-14