Đã chờ đợi từ lâu, tiếng Nga
Không phải tất cả các nước phát triển đều có đủ khả năng để tạo ra động cơ máy bay của riêng mình. Đã có lúc, Liên Xô nằm trong câu lạc bộ danh dự này, và Nga đã yên nghỉ trên những vòng nguyệt quế trước đây của mình trong nhiều thập kỷ. Sản xuất nối tiếp động cơ cho máy bay dân dụng là một công nghệ cao thực sự, thể hiện rõ trình độ phát triển công nghệ thực sự của đất nước. Động cơ tên lửa và động cơ máy bay cho các thiết bị quân sự vẫn kém các đơn vị dân sự một bậc. Đầu tiên, đối với một phương tiện chiến đấu, tính kinh tế và giá thành cuối cùng thấp của sản phẩm không quan trọng như đối với thiết bị "hòa bình". Thứ hai, nguồn lực của động cơ tuốc bin phản lực dân dụng hiện đại cùng với độ tin cậy cao hơn so với các loại động cơ quân sự. Đặc biệt nếu động cơ được chứng nhận theo các yêu cầu quốc tế, ví dụ như Cơ quan An toàn Hàng không Châu Âu.
Phần lớn các động cơ tuốc bin phản lực chuyển tiếp hiện đại ở Nga có nguồn gốc từ quá khứ của Liên Xô. PS-90 do Công ty cổ phần "UEC - Perm Motors" sản xuất với nhiều sửa đổi khác nhau được phát triển vào giữa những năm 80. Động cơ D-30KP-2 được sản xuất tại Rybinsk từ năm 1982 và phiên bản cơ bản của nó đã được sản xuất từ năm 1972. Cho đến gần đây, loại hiện đại nhất là loại hạng nhẹ SaM146, nhưng đây là một dự án của Nga-Pháp, trong đó các kỹ sư trong nước chịu trách nhiệm về phần "lạnh" không quan trọng nhất của động cơ. Vì lẽ công bằng, cần lưu ý rằng bộ tạo khí của phần "nóng" của động cơ từ Pháp hóa ra không tốt nhất về độ tin cậy. Đồng thời, khó khăn nảy sinh cả về phụ tùng thay thế và sửa chữa. Hiện tại, mức độ nội địa hóa để sửa chữa các máy phát điện ở Rybinsk đang đạt mức 55%.
Động cơ máy bay hai mạch tuốc bin phản lực duy nhất được phát triển từ đầu cho lĩnh vực dân sự ở Nga là PD-14. Các nhà chế tạo động cơ Perm đã nhận được các điều khoản tham chiếu cho động cơ này vào cuối năm 2007, và 11 năm sau, United Engine Company đã ký hợp đồng với tập đoàn Irkut để chế tạo 5 chiếc PD-14 cho lớp lót MS-21.
Trong những năm gần đây, người Nga có nhiều lý do để tự hào về tiềm lực khoa học kỹ thuật của đất nước - đó là nền tảng Armata, tổ hợp tấn công siêu thanh Avangard và Su-57. Nhưng việc chế tạo PD-14 cho thấy Nga đang quay trở lại thị trường công nghệ cao thế giới.
Đã thay thế nhập khẩu
Ban đầu, tàu khu trục tầm trung MC-21 được chế tạo với kỳ vọng lắp hai động cơ - Pratt & Whitney 1431 G-JM của Mỹ và PD-14 của Nga. Quyết định này được đưa ra không chỉ do thiếu các chất tương tự trong nước vào thời điểm bắt đầu phát triển. Đó là tất cả về khách hàng. Tỷ lệ động cơ trong chi phí của bất kỳ máy bay nào có thể lên tới 30%, và đây là những động cơ đắt nhất trong thiết kế về mặt bảo trì. Không có gì ngạc nhiên khi người tiêu dùng có quyền lựa chọn nhà máy điện cho riêng mình, nơi hạ tầng mặt đất thích nghi tốt hơn. Ví dụ, khi mua chiếc A380 đã ngừng sản xuất, các hãng hàng không trước đây đã có sự lựa chọn giữa động cơ Trent của Rolls-Royce và dòng động cơ GP7200 của Liên minh động cơ. Xin lưu ý rằng bốn công ty đã tham gia cùng nhau để phát triển GP7200: American General Electric, Pratt & Whitney, French SNECMA và German MTU. Điều này là do việc tạo ra một động cơ hiện đại cho một máy bay hàng không chính là tốn kém và mất thời gian.
Máy bay G-JM PW1431 nhập khẩu được tạo ra trên cơ sở dòng PW1000, với nhiều sửa đổi khác nhau được lắp trên máy bay Airbus, Mitsubishi và Embraer. Đối với MC-21, phiên bản lớn nhất được dự tính với lực đẩy lên tới 14 tấn và đường kính quạt là 2,1 mét. Những động cơ chế tạo sẵn đầu tiên từ Mỹ đã đến nhà máy máy bay Irkutsk vào năm 2015, 7 năm sau khi bắt đầu phát triển. Đồng thời với việc ký hợp đồng với Pratt & Whitney, Nga bắt đầu chế tạo động cơ PD-14 của riêng mình. Hơn 30 năm qua, đây là dự án lớn nhất trong ngành chế tạo động cơ máy bay trong nước. Thật khó để nói điều gì sẽ xảy ra với toàn bộ ngành nếu câu chuyện PD-14 không xảy ra.
Một chút về những cải tiến được sử dụng trong thiết kế động cơ máy bay nội địa. Viện Vật liệu Hàng không toàn Nga đã phát triển 20 vật liệu mới chỉ dành cho PD-14. Các nhóm nghiên cứu của Perm JSC "UEC-Aviadvigatel" đã tạo ra 16 công nghệ quan trọng mới từ đầu, mà trong tương lai sẽ trở thành cơ sở cho các động cơ máy bay mới. Đặc biệt, tuabin cao áp được trang bị các cánh quạt đơn tinh thể có khả năng hoạt động ở nhiệt độ trên 1.700 độ. Trong cuộc chiến để tiết kiệm nhiên liệu, các cánh quạt rỗng được làm bằng titan, giúp tăng hiệu suất của thiết bị lên 5%. Để giảm tiếng ồn và khí thải độc hại vào khí quyển, động cơ được trang bị các bộ phận tổng hợp hấp thụ âm thanh và buồng đốt liên kim loại phát thải thấp. Thông số quan trọng nhất của động cơ Permian là xuất xứ hoàn toàn từ Nga, vốn đã trở thành của hiếm trong thời đại chúng ta. Phần lớn công trình dân dụng trong nước mang tính “đột phá” là sự tổng hợp của các đơn vị nước ngoài lạc hậu và hiện đại của nước ngoài. Ví dụ, bạn có thể đến Naberezhnye Chelny. Xe điện mới Kama-1 sử dụng pin lithium-niken-mangan-coban-oxit ở Trung Quốc, và xe tải KamAZ chở hàng không người lái của dự án Ermak được trang bị "máy tự động" của Allison và radar Continental. PD-14 theo quan điểm này hoàn toàn được thay thế nhập khẩu.
Động cơ PD-14 được phát triển như một đối thủ cạnh tranh với PW1431G-JM của chính nó, cũng như PW1100G / JM cho máy bay A320NEO. Thị trường ngách này cũng bao gồm các động cơ Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C từ tập đoàn CFMI (GE / Snecma) cho các máy A320NEO, B737MAX và C919, tương ứng. Nếu tính đến tỷ giá đồng USD và xuất xứ hoàn toàn trong nước, giá PD-14 trên thị trường thế giới sẽ khá hấp dẫn.
Chủ quyền kỹ thuật
Ngay từ đầu, các kỹ sư đã lên kế hoạch đúng đắn trên cơ sở PD-14 để phát triển toàn bộ dòng động cơ máy bay có lực đẩy từ 9 đến 18 tấn, điều này sẽ được thảo luận ở phần sau. Bộ tạo khí thành phẩm của tính mới Perm, tức là trái tim của động cơ, đã sẵn sàng cho các thử nghiệm băng ghế dự bị vào tháng 11 năm 2010. Một nguyên mẫu làm sẵn, hay còn được gọi là trình diễn công nghệ, lần đầu tiên được giới thiệu tại gian hàng vào tháng 6 năm 2012. Động cơ cất cánh lần đầu tiên vào tháng 10/2015, tuy không phải dưới cánh của MS-21, nhưng cùng với phòng thí nghiệm bay IL-76LL số 08-07.
Những nghiên cứu đầu tiên về các thông số của động cơ đã khẳng định lợi thế kỹ thuật của nó so với các động cơ nhập khẩu. Mức tiêu thụ nhiên liệu cụ thể đã giảm 10-15%, và chi phí vòng đời giảm 20%. Các nhà phát triển cũng cố gắng đối phó với tiếng ồn, do đó động cơ sản xuất trong nước không thể được chứng nhận ở phương Tây. PD-14 hóa ra lại yên tĩnh hơn 15-20 dB so với yêu cầu của tiêu chuẩn của Tổ chức Hàng không Dân dụng Quốc tế (ICAO). Ban đầu, các nhà quản lý hàng đầu của Tổ chức Chế tạo Máy bay Thống nhất đã lên kế hoạch lạc quan về việc nâng cấp MS-21 trên động cơ nội địa vào đầu năm 2018. Nhưng, như chúng ta có thể thấy, điều này chỉ xảy ra vào tháng 12 năm 2020.
Vào tháng 1 năm nay, ba động cơ, một trong số đó là động cơ dự trữ, đã đi 4000 km từ Perm đến Irkutsk trên các xe kéo ô tô để đặt dưới cánh của MC-21 mang số hiệu 0012. Các động cơ này được sản xuất tại Perm hồi 2018, nhưng chỉ bây giờ họ mới trở thành nhu cầu. Năm ngoái, hai động cơ nữa đã được lắp ráp, trên đó MC-21-310 sẽ được chứng nhận cho Cơ quan Vận tải Hàng không Liên bang. Cũng trong năm 2021, họ dự định sẽ nhận được chứng chỉ tương tự từ Cơ quan An toàn Hàng không Châu Âu EASA. Và nếu mọi thứ diễn ra theo đúng kế hoạch, nhà máy Perm sẽ sản xuất tới 50 động cơ máy bay PD-14 mỗi năm. Một phiên bản cưỡng bức có lực đẩy lên tới 14,5 tấn PD-14A, cũng như PD-14M thậm chí còn mạnh hơn, được thiết kế cho lực đẩy tối đa 15,6 tấn, đang được phát triển. Có một ý tưởng phát triển phiên bản hạng nhẹ PD-8 cho SuperJet dựa trên bộ tạo khí của động cơ Perm.
Sau đó, sự kỳ diệu của những con số bắt đầu. Bằng cách tăng đường tránh, PD-16 sẽ được chế tạo cho phiên bản hạng nặng của máy bay MS-21-400 với lực đẩy khi cất cánh là 17 tấn. Nếu giảm đường kính quạt, PD-10 có thể được lắp ráp với lực đẩy gần 11 tấn. Phiên bản trục chân vịt trực thăng có công suất 11, 5 nghìn l / s dựa trên động cơ phản lực Perm trong tương lai sẽ có tên là PD-12V. Trong phiên bản này, nó sẽ tìm thấy ứng dụng của nó trong hàng không quân đội. Và, cuối cùng, đối với ngành công nghiệp phát triển các nhà máy điện tuabin khí "trên cạn" GTU-12PD và GTU-16PD.
Vào năm 2021, người ta dự định phóng một động cơ máy bay khác với tên gọi PD để thử nghiệm trên băng ghế dự bị, chỉ số sẽ là 35. Trước đây, động cơ loại này hoàn toàn không được sản xuất ở Nga và Liên Xô: lực đẩy từ 25 đến 50 tấn., đường kính quạt 3, 1 mét, đường kính ngoài 3, 9 mét và chiều dài của nan quạt lên đến 8 mét. Người khổng lồ dự kiến được sản xuất vào năm 2027. Với sự ra đời của động cơ này, Nga sẽ có hy vọng về sự hồi sinh của những chiếc Ruslans huyền thoại hoặc các loại tương tự tiên tiến hơn.
