Tanto atteso, russo
Non tutti i paesi sviluppati possono permettersi di creare i propri motori aeronautici. Un tempo, l'Unione Sovietica era in questo club onorario e la Russia si è riposata sugli antichi allori per molti decenni. La produzione in serie di motori per aerei civili è un vero e proprio high-tech, che mostra chiaramente il vero livello di sviluppo tecnologico nel paese. I motori a razzo e gli aerei per le attrezzature militari sono ancora un gradino sotto le unità civili. Innanzitutto, per un veicolo da combattimento, l'economia e il basso costo finale del prodotto non sono così critici come per l'equipaggiamento "pacifico". In secondo luogo, la risorsa dei moderni motori a turbogetto civili, insieme all'affidabilità, è superiore a quella delle controparti militari. Soprattutto se il motore è certificato secondo i requisiti internazionali, ad esempio l'Agenzia europea per la sicurezza aerea.
La stragrande maggioranza dei moderni motori turbogetto by-pass in Russia ha le sue radici nel passato sovietico. Il PS-90 prodotto da JSC "UEC - Perm Motors" in varie modifiche è stato sviluppato a metà degli anni '80. Il motore D-30KP-2 è prodotto a Rybinsk dal 1982 e la sua versione base è in produzione dal 1972. Fino a poco tempo fa, il più moderno era il leggero SaM146, ma questo è un progetto russo-francese in cui gli ingegneri nazionali erano responsabili della parte "fredda" non più critica del motore. Per correttezza, va notato che il generatore di gas della parte "calda" del motore dal francese si è rivelato non nel migliore dei modi in termini di affidabilità. Allo stesso tempo, sono sorte difficoltà sia con i pezzi di ricambio che con le riparazioni. Solo ora il livello di localizzazione per la riparazione dei generatori di gas a Rybinsk si sta avvicinando al 55%.
L'unico motore aeronautico turbogetto a due circuiti sviluppato da zero per il settore civile in Russia era il PD-14. I costruttori di motori Perm hanno ricevuto i termini di riferimento per il motore alla fine del 2007 e 11 anni dopo, la United Engine Company ha firmato un contratto con la società Irkut per la costruzione di cinque PD-14 per il transatlantico MS-21.
Negli ultimi anni, i russi hanno avuto molte ragioni per essere orgogliosi del potenziale scientifico e tecnico del paese: questa è la piattaforma Armata, il complesso di attacco ipersonico Avangard e il Su-57. Ma è la costruzione del PD-14 che suggerisce che la Russia sta tornando sul mercato mondiale dell'alta tecnologia.
Importa sostituita
Inizialmente, il transatlantico a medio raggio MC-21 fu costruito con l'aspettativa di installare due motori: l'americano Pratt & Whitney 1431 G-JM e il russo PD-14. Questa decisione è stata presa non solo a causa della mancanza di analoghi domestici al momento dell'inizio dello sviluppo. Riguarda i clienti. La quota dei motori nel costo di qualsiasi aereo di linea può raggiungere il 30% e queste sono le unità più costose nella progettazione in termini di manutenzione. Non sorprende che i consumatori abbiano il diritto di scegliere le proprie centrali elettriche, alle quali l'infrastruttura di terra si adatta meglio. Ad esempio, al momento dell'acquisto dell'A380 fuori produzione, le compagnie aeree in precedenza avevano la possibilità di scegliere tra i motori Trent di Rolls-Royce e la famiglia GP7200 di Engine Alliance. Si prega di notare che quattro società si sono unite per sviluppare il GP7200: l'americana General Electric, Pratt & Whitney, la francese SNECMA e la tedesca MTU. Questo perché la creazione di un motore moderno per un aereo di linea è costosa e richiede tempo.
Il G-JM PW1431 importato è stato creato sulla base della famiglia PW1000, che in varie modifiche è montata su aeromobili Airbus, Mitsubishi ed Embraer. Per l'MC-21 era prevista la versione più grande con una spinta fino a 14 tonnellate e un diametro del ventilatore di 2,1 metri. I primi motori ready-made dagli Stati Uniti sono arrivati allo stabilimento aeronautico di Irkutsk nel 2015, 7 anni dopo l'inizio dello sviluppo. Contemporaneamente alla firma di un contratto con Pratt & Whitney, la Russia ha iniziato a creare il proprio motore PD-14. Negli ultimi 30 anni, questo è il più grande progetto nel settore dei motori aeronautici nazionali. È difficile dire cosa sarebbe successo all'intera industria se la storia del PD-14 non fosse accaduta.
Un po 'sulle innovazioni utilizzate nella progettazione del motore aeronautico domestico. L'Istituto russo dei materiali per l'aviazione ha sviluppato 20 nuovi materiali solo per PD-14. I team di ricerca di Perm JSC "UEC-Aviadvigatel" hanno creato da zero 16 nuove tecnologie critiche, che in futuro diventeranno la base per nuovi motori aeronautici. In particolare, le turbine ad alta pressione sono dotate di pale monocristalline in grado di funzionare a temperature superiori a 1.700 gradi. Nella lotta per l'efficienza del carburante, le pale cave della ventola sono realizzate in titanio, il che ha aumentato l'efficienza dell'unità del 5%. Per ridurre il rumore e le emissioni nocive in atmosfera, il motore è dotato di elementi compositi fonoassorbenti e di una camera di combustione intermetallica a basse emissioni. Il parametro più importante del motore permiano è la sua origine completamente russa, che è diventata una rarità nel nostro tempo. La maggior parte dell'ingegneria civile nazionale "svolta" è una raccolta di unità straniere russe e moderne obsolete. Ad esempio, puoi andare a Naberezhnye Chelny. La nuova auto elettrica Kama-1 prende in prestito batterie al litio-nichel-manganese-ossido di cobalto in Cina e i camion KamAZ senza equipaggio del progetto Ermak sono dotati di "macchine automatiche" Allison e radar Continental. PD-14 da questo punto di vista è completamente sostituito dall'importazione.
Il motore PD-14 è stato sviluppato come concorrente del proprio PW1431G-JM, nonché del PW1100G / JM per l'aereo A320NEO. Questa nicchia di mercato comprende anche i motori Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C del consorzio CFMI (GE/Snecma) per le macchine A320NEO, B737MAX e C919, rispettivamente. Tenendo conto del tasso di cambio del dollaro e dell'origine completamente domestica, i prezzi sui mercati mondiali per PD-14 saranno piuttosto interessanti.
Sovranità tecnica
Fin dall'inizio, gli ingegneri hanno giustamente pianificato sulla base del PD-14 di sviluppare un'intera famiglia di motori aeronautici con spinta da 9 a 18 tonnellate, di cui parleremo più avanti. Il generatore di gas finito della novità Perm, ovvero il cuore del motore, era pronto per le prove al banco nel novembre 2010. Un prototipo già pronto, o, come viene anche chiamato, un dimostratore tecnologico, è stato liquidato per la prima volta allo stand nel giugno 2012. Il motore è decollato per la prima volta nell'ottobre 2015, sebbene non sotto l'ala dell'MS-21, ma insieme al laboratorio volante IL-76LL n. 08-07.
I primissimi studi sui parametri del motore hanno confermato il suo vantaggio tecnico rispetto alle controparti importate. Il consumo specifico di carburante è stato ridotto del 10-15% e il costo del ciclo di vita è stato ridotto del 20%. Gli sviluppatori sono anche riusciti a gestire il rumore, a causa del quale i motori domestici non potevano essere certificati in Occidente. Il PD-14 si è rivelato 15-20 dB più silenzioso di quanto richiesto dagli standard dell'Organizzazione internazionale dell'aviazione civile (ICAO). Inizialmente, i top manager della United Aircraft Building Organization avevano ottimisticamente pianificato di aumentare l'MS-21 sui motori domestici all'inizio del 2018. Ma, come possiamo vedere, questo è successo solo nel dicembre 2020.
Nel gennaio di quest'anno, tre motori, di cui uno di riserva, hanno percorso 4000 chilometri da Perm a Irkutsk su rimorchi per auto per essere sotto l'ala dell'MC-21 con il numero 0012. Questi motori sono stati fabbricati a Perm nel lontano 2018, ma solo ora si sono rivelati richiesti. L'anno scorso sono stati assemblati altri due motori, sui quali l'MC-21-310 sarà certificato per l'Agenzia federale per il trasporto aereo. Sempre nel 2021, prevedono di ricevere un certificato simile dall'Agenzia europea per la sicurezza aerea EASA. E se tutto andrà secondo i piani, lo stabilimento di Perm produrrà fino a 50 motori per aerei PD-14 all'anno. Sono in fase di sviluppo una versione forzata con una spinta fino a 14,5 tonnellate PD-14A, nonché un PD-14M ancora più potente, progettato per un massimo di 15,6 tonnellate di spinta. C'è l'idea di sviluppare una versione leggera PD-8 per il SuperJet basata sul generatore di gas del motore Perm.
Poi inizia la magia dei numeri. Aumentando il bypass, sarà costruito PD-16 per la versione pesante del velivolo MS-21-400 con una spinta al decollo di 17 tonnellate. Se il diametro del ventilatore è ridotto, PD-10 può essere assemblato con una spinta di quasi 11 tonnellate. La versione dell'elicottero con turboalbero con una capacità di 11, 5 mila l / s basata sul turbogetto Perm avrà in futuro il nome PD-12V. In questa versione troverà già la sua applicazione nell'aviazione militare. E, infine, per l'industria nello sviluppo di centrali elettriche a turbina a gas "terrestre" GTU-12PD e GTU-16PD.
Nel 2021, è previsto il lancio di un altro motore aeronautico con il nome PD per i test al banco, solo l'indice sarà 35. In precedenza, i motori di questa classe non erano affatto prodotti in Russia e in URSS: gamma di spinta da 25 a 50 tonnellate, diametro del ventaglio 3, 1 metro, diametro esterno 3, 9 metri e lunghezza della navicella fino a 8 metri. La produzione del gigante è prevista per il 2027. Con l'avvento di questo motore, la Russia avrà speranza nel revival dei leggendari Ruslan o di analoghi più avanzati.
