В Жуковском продолжаются испытания нового отечественного двигателя ПД-14

Впервые за последние три десятка лет в подмосковном Жуковском в ЛИИ им. М. М. Громова проходят испытания нового отечественного двигателя ПД‑14 для гражданской авиации.

Российским авиастроителям удалось освоить не только новые технологии производства самолётов и двигателей, но и кардинально улучшить методику лётных испытаний.

С момента своего основания Летно-исследовательский институт им. М. М. Громова проводил тестирование двигателей для новых самолётов и вертолётов. Последние два десятка лет из-за спада производства отечественной техники специалистам из Жуковского приходилось работать над иностранными заказами. В 2003–2005 годах в ЛИИ была создана летающая лаборатория для Китайского лётно-исследовательского института, а в 2008–2010 годах в рамках совместного проекта с индийским Газотурбинным Исследовательским институтом GTRE (Gas Turbine Research Establishment) — летающая лаборатория Ил‑76ЛЛ № 3908 для испытаний двигателя Kaveri.

Сегодня в ЛИИ им. М. М. Громова насчитывается около десятка летающих лабораторий на базе самых разных отечественных самолётов — Ил‑76, Ту‑154, МиГ‑29, Су‑30. На них испытываются системы самолётов и двигателей в самых разных режимах и условиях — в высокогорьях Армении, в холодах Камчатки, при обледенении в Архангельске.

Но самое главное — в ЛИИ удалось сохранить специалистов и отличную инфраструктуру. Институт располагает одной из самых длинных в мире взлётно-посадочных полос — более 5 км. Прогнозы погоды оперативно готовит собственная метеостанция. Выделенные каналы связи позволяют производить обмен информацией с разработчиками в любой точке России.

Новая жизнь летающей лаборатории

Первая летающая лаборатория Ил‑76ЛЛ с усиленным крылом была создана в ЛИИ ещё в 1981 году. На ней испытывался двигатель Д‑18Т с взлётной тягой 23 500 кгс для самолёта Ан‑124 «Руслан». Впоследствии в ЛИИ создали четыре такие летающие лаборатории с усиленным крылом. На них испытывался мотор ПС‑90, который затем устанавливался на самолёты Ил‑96, Ту‑204/214 и новые модификации Ил‑76. В конце 90-х на летающей лаборатории Ил‑76ЛЛ № 0807 проводились лётно-доводочные испытания винтовентиляторных двигателей Д‑236 и Д‑27 для самолёта Ан‑70.

Среди недавних работ ЛИИ — испытания в 2006 году первого двигателя отечественной разработки с высокой степенью двухконтурности НК‑93. В 2009 году в ЛИИ испытывали российско-французский двигатель SаM‑146 для нового отечественного гражданского самолёта Sukhoi Superjet 100 (SSJ100).




В конце 2015 года подошла очередь для испытаний более мощной по характеристикам и габаритной силовой установки нового поколения — двигателя ПД‑14. Двигатель ПД‑14 предназначен в первую очередь для создаваемого корпорацией «Иркут» среднемагистрального лайнера МС‑21.

Для работы с ним была реконструирована летающая лаборатория Ил‑76ЛЛ № 0807 с усиленным крылом. На этой летающей лаборатории можно испытывать двигатели массой до 9 т со взлётной тягой до 25 000 кгс.

Двигатель SаM‑146 для лайнера SSJ100 имеет взлётную тягу 6 500 кгс. Поэтому его испытания могли проводиться на самолёте Ил‑76 без усиления крыла. Взлётная же тяга двигателя ПД‑14 составляет 14 000 кгс. Она превышает взлётную тягу штатного двигателя Д‑30КП2 самолёта Ил‑76. Поэтому для установки ПД‑14 вместо второго штатного двигателя Д‑30КП2 на Ил‑76 и необходимо было усиливать крыло.

«Два года назад, параллельно с завершением работ по созданию двигателя ПД‑14, в Жуковском начали готовить к испытаниям Ил‑76ЛЛ. Вместе со специалистами компании «Ильюшин» мы провели огромную работу по восстановлению лётной годности машины», — вспоминает генеральный директор ЛИИ им. М. М. Громова Павел Власов.

На связи с Пермью

Инженеры ЛИИ летают вместе с испытателями компании-разработчика «Авиадвигатель». При подготовке летающей лаборатории Ил‑76ЛЛ к очередному полёту Анатолий Кулаков, заместитель генерального директора ЛИИ им. М. М. Громова по испытаниям силовых установок, познакомил нас поближе с самолётом и работающими с ним людьми.

Самолёт-лаборатория выделяется среди других образцов летающей авиационной техники. На Ил‑76ЛЛ установлено три штатных двигателя, но особое внимание специалисты уделяют закрепленному на специальном пилоне «пермяку». Экспериментальный двигатель со штатными «иловскими» перепутать трудно — ПД‑14 расположен в более крупной мотогондоле, в воздухозаборнике которой красуется огромный вентилятор диаметром 1,9 м.

В грузовом салоне Ил‑76ЛЛ № 0807 в самом центре расположены пульты для инженеров-испытателей.

Ил-76ЛЛ
Техники из ЛИИ им. М. М. Гровова и их коллеги из Перми на рабочих местах в летающей лаборатории
Фото (с) ЛИИ им. Громова

У пульта — несколько функций. Он позволяет управлять новым двигателем, задавать различные режимы работы ПД‑14. В лаборатории воссозданы все системы управления экспериментальной силовой установкой, схожие с теми, что будут использованы на самолёте МС‑21. Они позволят достоверно воспроизвести все нагрузки, под которыми будет работать двигатель «в реальной жизни». С этой целью перед испытаниями необходимо было сконструировать и встроить в летающую лабораторию всё соответствующее оборудование.

На специально созданные мониторы выводится вся информация о полёте, а также о состоянии различных самолётных систем аэро- и газодинамики. Информация выводится как в виде 3D-графиков, так и в виде изображений с трёх видеокамер, показывающих состояние на входе в двигатель (воздухозаборника), мотогондолы и сопла.

Некоторые системы дублированы на приборной доске в кабине пилотов. Всего в полёте регистрируют около 1 066 параметров работы двигателя и его систем. Основные контрольно-эксплуатационные параметры работы ПД‑14 анализируются в реальном времени в ходе испытаний. Кроме того, средства радиотелеметрии позволяют передавать информацию также и в конструкторское бюро в Пермь в режиме реального времени. Это существенно ускоряет доводку двигателя — специалистам не надо тратить время на последующий обмен данными с КБ и многочисленные командировки.

После каждого полёта обычно проводится осмотр двигателя, обработка и анализ полученных результатов измерений его параметров. Только после этого принимается решение о проведении следующего полёта.

Двигатели ПД на базе унифицированного газогенератора – семейство отечественных турбореактивных двухконтурных двухвальных двигателей (ТРДД), предназначенных для ближне- и среднемагистральных самолётов и промышленных газотурбинных установок. Основная особенность семейства двигателей ПД – применение унифицированного компактного газогенератора.

Семейство состоит из двигателей:

  • ПД-14 – базовый ТРДД для самолета МС-21-300;
  • ПД-14А – дросселированный вариант ТРДД для самолета МС-21-200;
  • ПД-14М – форсированный вариант ТРДД для самолета МС-21-400, МТС;
  • ПД-10 – вариант с уменьшенной тягой до 10...11 тс для самолета SSJ-NG.

Тяга на взлётном режиме от 10 900 кгс (ПД-10) до 15 600 кгс (ПД-14М).
Головной разработчик – ОАО «Авиадвигатель» (г. Пермь).

Как готовили лабораторию

В 2013 году началось конструирование подвески двигательной установки ПД‑14 на крыло Ил‑76ЛЛ и экспериментальных систем для интеграции нового двигателя в Ил‑76. В следующем году уже были изготовлены все экспериментальные системы лаборатории. В 2015 году они были смонтированы на самолёт. Двигатель ПД‑14 установили на крыло Ил‑76ЛЛ.

Установка двигателя ПД-14 под крыло Ил-76ЛЛ Фото (с) ЛИИ им. Громова
Установка двигателя ПД-14 под крыло Ил-76ЛЛ
Фото (с) ЛИИ им. Громова

Двигательная установка ПД‑14 подвешивается с использованием штатного пилона самолёта МС‑21–300 и экспериментального пилона, который крепится уже к крылу самолёта Ил‑76ЛЛ. Между пилоном ПД‑14 и экспериментальным пилоном устанавливаются промежуточные проставки, которые обеспечивают требуемое положение двигателя относительно крыла самолёта Ил‑76ЛЛ.

Подвеска ПД‑14 на самолёте Ил‑76ЛЛ была совместно разработана специалистами ЛИИ, «Авиадвигателя», корпорации «Иркут» и компании «Ильюшин» с использованием пилона самолёта МС‑21. При этом были решены задачи обеспечения статической прочности этой подвески и безопасности от флаттера.

Специалисты «Ильюшина» также разработали рекомендации экипажу летающей лаборатории по эксплуатации самолёта при работающем или остановленном опытном двигателе.

Наиболее трудоемкая работа заключалась в создании экспериментальных систем летающей лаборатории, обеспечивающих работоспособность ПД‑14 на Ил‑76. Основные среди них — система воздушного запуска, система отбора воздуха, управления двигателем, топливная система, система электроснабжения, система пожарной защиты, система электрозагрузки генератора двигателя ПД‑14, информационная измерительная система, система радиотелеметрических и траекторных измерений и пункт управления лётным экспериментом, компоновка грузовой кабины и кабины лётчиков, система видеонаблюдения и др.

Основные экспериментальные системы Ил‑76ЛЛ обеспечивают топливопитание и энергоснабжение двигателя ПД‑14, его воздушный запуск на земле и в полёте, отбор от него воздуха и электрической мощности.

Особое место занимает информационно-измерительная система летающей лаборатории, разработанная специалистами ЛИИ и «Авиадвигателя», созданная на основе отечественных аппаратных средств НПО «Мера».

Оснащение шести рабочих мест инженеров-испытателей в грузовой кабине Ил‑76ЛЛ — важная работа, проведенная специалистами различных подразделений ЛИИ и «Авиадвигателя», так как от неё зависит качество управления опытным двигателем.

Школа испытателей

В ходе начального этапа испытаний авиастроителям предстоит отлетать около 12 часов. Часто за штурвал садится Александр Крутов, заслуженный лётчик-испытатель, Герой России. Он шеф-пилот легендарной школы лётчиков-испытателей, одного из самых известных в мире подразделений ЛИИ.

«У нас специфика работы такая — каждый полёт особенный», — говорит Крутов. В кабине пилота установлен дополнительный экран с параметрами двигателя — точно такой же стоит в отсеке инженеров. В случае возникновения непредвиденной ситуации приоритетное решение по двигателю принимает лётчик. За все время испытаний ничего менять не потребовалось.

Самолёт взлетает на трёх работающих двигателях. Важно придерживаться режима, при котором машина идёт строго по прямой.

Пока Ил‑76ЛЛ летает на небольших высотах — от 400 м до 5,3 км.

«Мы взлетаем на трёх двигателях по специальной методике для того, чтобы из-за несимметричной тяги самолёт не слетел с полосы, — рассказывает Александр Крутов. — На данной стадии испытаний на взлёте опытный двигатель работает только на малом газе. Сначала мы прогреваем три штатных двигателя. Потом второй двигатель, симметричный опытному, убираем на малый газ, и потихоньку начинаем разбег. Выводим на взлётный режим первый и четвёртый штатные двигатели. Затем в процессе разбега плавно выводим третий штатный двигатель на взлётный режим. Отрываемся на трёх, набираем высоту. Так удается на взлёте избежать опасных разворачивающих моментов».

Некоторые технологии при создании двигателя нового поколения ПД‑14 использовались впервые. Весной 2016 года планируется завершить первый этап испытаний в Подмосковье.

Со временем новые двигатели российского производства будут устанавливаться на большинстве российских гражданских и транспортных самолётах.

Источник: пресс-служба ОАК
Фото в шапке статьи (с) Сергея Рябцева, RussianPlanes.net

Оцените статью: +1+2+3+4+5
Загрузка...


ДРУГИЕ СТАТЬИ НА САЙТЕ





СТАТЬИ ПО ТЕМЕ