MS-21 com motor doméstico PD-14 realiza seu primeiro voo

O primeiro vôo do MS-21-310 ocorreu hoje.

Sua principal característica é o motor doméstico PD-14. O significado deste evento é claro - o primeiro motor pós-soviético para a aviação civil é um desenvolvimento totalmente doméstico, a capacidade de ignorar as sanções aos motores (que, precisamente por causa dessa possibilidade, muito provavelmente não existirá).

Resumidamente - sobre a história do desenvolvimento, e então - sobre as diferenças em relação aos concorrentes.

Oficialmente, o desenvolvimento do PD-14 começou em 2008, mas a base era o PS-12, que estava em desenvolvimento na Perm desde 1999.

PD-14 na bancada de testes.

O primeiro lançamento na bancada de teste de solo do motor demonstrador ocorreu em 9 de junho de 2012.

PD-14 em IL-76LL.

No outono de 2015, os testes de vôo começaram no laboratório de vôo IL-76LL. No outono de 2018, o motor recebeu um certificado de tipo.

Em outubro deste ano, o PD-14 foi instalado no MS-21

Implementação do MS-21-310. 

Em novembro, a aeronave foi transferida para a estação de testes de vôo.

Em 15 de dezembro de 2020, o primeiro vôo do MS-310 com o PD-14 ocorreu.

O que há de novo implementado no PD-14 e que lugar ele ocupa entre os motores de aeronaves modernos?

Toda a história do desenvolvimento de motores de aeronaves para aeronaves civis está associada a um aumento na taxa de bypass. Se em motores dos tempos do Tu-154 este coeficiente foi de 2-3, então em contemporâneos como o do Tu-204 foi de 5-6. O aumento do desvio levou a uma redução no consumo de combustível.

Mas o desvio de um motor tradicional é limitado a 10. As pás do ventilador ficam no mesmo eixo da turbina e giram na mesma velocidade angular. Um aumento no bypass significa um aumento no diâmetro do motor, como resultado, quando o bypass é maior que 10 nas extremidades das pás do ventilador, a velocidade do fluxo torna-se supersônica. Mas mesmo até 10, aumentar o desvio era um problema - enormes forças centrífugas atuam nas lâminas.

Família PW1000G

A Pratt & Whitney tentou resolver fundamentalmente o problema descrito acima. Eles usaram uma caixa de câmbio para reduzir pela metade a velocidade do ventilador.

Isso permitiu aumentar o bypass para 12 e, assim, reduzir o consumo de combustível em 15%.

Mas uma caixa de câmbio é um dispositivo complexo e perigoso. Um grande poder passa por um pequeno volume. E nem sempre acaba bem - por exemplo, devido à destruição dos motores, foram introduzidas restrições aos modos de voo do A-220.

SALTO

Ao contrário a joint venture da PW, GE e Snecma, a CFM International, optou por uma configuração de transmissão direta de turbina para ventilador tradicional. Mas uma série de melhorias foram feitas para melhorar a eficiência do combustível.

Primeiro, um leque composto foi criado, resultando em peso reduzido, força centrífuga e a capacidade de aumentar o desvio para 9.

Mencionarei que as lâminas compostas já foram usadas em motores de alto empuxo, 30-50 toneladas, mas foram usadas pela primeira vez em motores de até 20 toneladas.

Em segundo lugar, revestimentos inovadores foram usados ​​na turbina. Isso permitiu aumentar a temperatura na câmara de combustão em 100 graus, sem aumentar a temperatura nas superfícies metálicas das lâminas. Aumentando a temperatura, a eficiência foi aumentada. No total, eles reduziram o consumo de combustível nos mesmos 15%, mas sem a caixa de câmbio.

PD-14

Os criadores do PD-14 desenvolveram uma tecnologia para fundir lâminas de turbina resfriadas com uma estrutura monocristalina de uma nova liga de alta temperatura dopada com rênio e rutênio com um revestimento proprietário. Graças a isso, foi possível elevar a temperatura, à semelhança do que foi feito no LEAP.

O ventilador usa lâminas ocas de titânio de corda larga. Isso permitiu aumentar o desvio para 8,5, quase como o LEAP.

Surge a pergunta - não poderia fazer lâminas compostas? Quando era necessário fazer, elas não estavam prontas.

Os testes de lâminas compostas projetadas para PD-35 já começaram. Afirma-se que, a pedido do cliente, tais lâminas podem ser utilizadas no PD-14, com diminuição do seu peso. Mas esse motor será mais caro.

Teste de lâminas compostas para PD-35. 

Tudo isso permitiu reduzir o consumo específico de combustível em 12%.

Como resultado, a Rússia criou um motor baseado em suas próprias tecnologias originais (ninguém compartilha essas coisas), com características técnicas um pouco piores do que as dos últimos homólogos ocidentais, mas muito melhor do que os motores da geração anterior. Em geral, a ideologia da família PD-14 é semelhante à abordagem do LEAP, mas os motores devem ser significativamente mais baratos. Menor custo de propriedade prometido, considerando a eficiência do combustível e o preço de compra.