ПД-14 (Перспективный Двигатель с тягой 14 тонн) — российский турбовентиляторный двигатель 5-го поколения с тягой на взлёте от 12,5 до 14 тонн, головной двигатель семейства гражданских двигателей «ПД» (в рамках единой программы «ПД» ведётся развитие серии в виде двигателей ПД-8 и ПД-35, а также газотурбинных установок и двигателя для вертолёта).
Разработан пермской компанией «Авиадвигатель» и является первым турбовентиляторным двигателем, созданным в современной России.
Семейство двигателей ПД предназначено для установки на российские самолёты серии класса МС-21 и SSJ, а также потенциально для установки на самолёты: Ан-148, Ту-204, Ту-214, Ту-334, Бе-200, Ил-76МД-90А, Ил-78М-90А, Ил-106, Ил-96-300, Ил-96-400Т, Ил-276.
Разработка
В 2006 году подписано соглашение о создании ПД-14.
В 2008 году началось финансирование и разработка двигателя. За базу был взят проект двигателя ПС-12 конца 90-х КБ «Авиадвигатель»ПС-12 — проект перспективного российского турбореактивного двухконтурного авиационного двигателя пятого поколения, разработка которого велась пермским конструкторским бюро «Авиадвигатель (головной разработчик). Научное сопровождение проекта: «ЦИАМ» и «ЦАГИ». Разработчик материалов: «ВИАМ». Головной изготовитель — «Пермский моторный завод».
В апреле 2012 года началась сборка двигателя-демонстратора, 16 апреля 2012 в работе и доводке находились также четыре газовые турбины и несколько установок модуля модели вентилятора, полноразмерный компрессор, камера сгорания, две турбины, одна из которых прошла испытания в ЦИАМ. Первый запуск на наземном испытательном стенде первого образца двигателя-демонстратора ПД-14 состоялся 9 июня 2012 года.
30 октября 2015 года начались первые лётные испытания в составе летающей лаборатории Ил-76ЛЛ.
В октябре 2018 года Росавиация выдала двигателю «сертификат типа», подтверждающий готовность изделия к серийному производству и эксплуатации.
21 апреля 2019 года первые два двигателя ПД-14 для лайнеров МС-21 были переданы авиастроительной корпорации «Иркут» ПД-14 для первого серийного МС-21 переданы на ИАЗ // aviation21.ru, 21.04.2019. Всего было изготовлено 16 двигателей, ещё два из них будут испытаны в течение года с последующей передачей авиакорпорации.
15 декабря 2020 года состоялось первое лётное испытание двигателя ПД-14 на самолётах МС-21-310 на аэродроме Иркутского авиационного завода, продолжительность полёта составила 1 час 25 минут.
В феврале 2021 года было получено разрешение на серийное производство двигателя. Первое коммерческое использование планировалось начать на самолёте МС-21-310 в 2022 году. В итоге, серийные поставки авиадвигателей предполагалось начать в 2024 году, как и выпуск серийных самолётов на их основе (в марте 2024 года второй лётный образец МС-21, ранее проходивший испытания с импортной силовой установкой, был ремоторизирован на ПД-14 и совершил свой первый полет с аэродрома Иркутского авиазаводаВторой авиалайнер МС-21 совершил полет с российскими двигателями ПД-14 // 14 марта 2024); также сообщается (со ссылкой на главу «Ростеха» С. Чемезова) что это переносится «на год-два» — на 2025—2026 гг.Серийные поставки импортозамещенных версий самолетов «Суперджет» и МС-21 перенесли «на год-два» — на 2025—2026 годы // Красная линия, 16 марта 2024
Стоимость проекта В 2010 году стоимость разработки оценивалась в 70 млрд рублей, из которых 35 млрд было выделено из бюджетаОбъём финансирования программы ПД-14 составит 70 млрд руб. // aviaport.ru.
Сертификация К апрелю 2012 года было подписано соглашение с Авиационным регистром Межгосударственного авиационного комитета (АР МАК) о сертификации двигателя ПД-14. Разработчик ПД-14 должен был сертифицировать двигатель в АР МАК, параллельно проводя сертификацию со специалистами Европейского агентства безопасности полетов (EASA), с последующим признанием этого Сертификата агентством EASA. АР МАК имел соответствующее соглашение об этом с EASA. Ожидалось, что полная сертификация EASA будет завершена в 2021 году.
Сертификация производства началась с сертификации материалов, в апреле 2012 года с ВИАМ был оформлен график сертификации производства материалов на металлургических заводах России. Затем предполагалось сертифицировать и сами производственные процессы на предприятиях-участниках кооперационных поставок для ПД-14. В дальнейшем планировались сертификации производства в EASA.
18 октября 2018 года Росавиация выдала сертификат типа; в 2019 году планировалась валидация сертификата типа двигателя в EASA. 15 декабря 2020 года состоялось первое лётное испытание двигателя ПД-14 на самолётах МС-21-310. В 2019 году началась подготовка к сертификации по правилам ETOPS, при этом сама сертификация должна была занять несколько лет.
В феврале 2021 года ПД-14 получил дополнение к Сертификату типа от Международной организации гражданской авиации (ИКАО), свидетельствующее о возможности установки данного типа двигателей на воздушные суда, осуществляющие международные полёты без ограничений. Данный сертификат должен был открыть программу серийного производства ПД-14 и оснащения ими самолётов типа МС-21.
В перспективе планировалась сертификация FAA (США).
Конструкция ПД-14 — турбовентиляторный двухконтурный двухвальный двигатель, без смешения потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом и эффективной системой шумоглушения, включая шевроны. ТРДД создан на базе нового высокоэффективного газогенератора со структурной схемой «8+2».
Двигатель состоит из восьми ступеней компрессора и двух ступеней турбины (5+ поколение). Вентилятор трансзвуковой, выполнен с широкохордными пустотелыми бесполочными лопатками, в компрессоре применены блиски. Осевой компрессор низкого давления выполнен трёхступенчатым в основной версии двигателя, четырёхступенчатым в варианте ПД-14М и одноступенчатым — для ПД-10. Турбина низкого давления имеет шесть ступеней (в варианте ПД-10 — пять).«ПД-14 — будущее отечественного авиадвигателестроения» // Взлёт № 12, спецвыпуск, декабрь 2014. Барабанно-дисковый компрессор высокого давления выполнен восьмиступенчатым. Малоэмиссионная кольцевая камера сгорания выполнена из жаростойкого интерметаллидного сплава с керамическим покрытием и оснащена 24 двухконтурными центробежно-пневматическими форсунками. Турбина высокого давления включает две ступени, лопатки выполнены охлаждаемыми. Турбины выполнены с регулируемыми осевыми зазорами. Система управления САУ-14 разработки «ОДК-СТАР» является двухканальной с полной ответственностью. Двигатель оснащается устройством реверса тяги решётчатого типа с электромеханическим приводом. Гондола двигателя на 65 % состоит из композитных материалов.
Доля импортных комплектующих составляет около 5 %, по данным официального блога ОАК // uacrussia.livejournal.com / .
Преимущества
Конкурентные преимущества по показателям экономической эффективности эксплуатации обеспечиваются следующими основными параметрическими и конструктивными особенностями по сравнению с аналогами-конкурентами: Меньшие температуры на выходе из камеры сгорания являются важнейшим фактором уменьшения стоимости, снижения рисков в достижении заявленных показателей долговечности и надёжности двигателей самолётов с коротким полётным циклом. Меньший диаметр вентилятора ПД-14 позволяет иметь объективное снижение массы двигателя и лобового сопротивления мотогондолы. Оптимальные размеры внутреннего контура (газогенератора) облегчают решение проблемы относительно больших отборов воздуха из компрессора на различные нужды и снижают установочные потери тяги. Достаточно высокая расчётная степень сжатия вентилятора (вследствие применения несколько меньшей степени двухконтурности) исключает необходимость применения регулируемого сопла наружного контура с неизбежным увеличением массы и сопротивления двигательной установки и снижает установочные потери тяги. Проверенная в эксплуатации классическая безредукторная схема двигателя ПД-14 позволяет достичь требуемых показателей массы, ресурса, надёжности и стоимости обслуживания. Удельный расход топлива на 10—15 % меньше по сравнению с современными двигателями аналогичного класса тяги и назначения, у ПД-18Р этот показатель будет улучшен на 3—5 % (эта информация размещена на официальном сайте примерно с 2012 года и на сегодняшний день она актуальна для авиадвигателей прошлого поколения, например ПС-90 как раз входит в диапазон 10-15 %. На 2022 год ПД-14 по расходу топлива уступает двигателям LEAP-1 и PW1000-й серии примерно 3 %, но ПД-14 имеет меньший диаметр двигателя, что приводит к уменьшению его сопротивления набегающему потоку воздуха на крейсерском режиме полёта самолёта, что в итоге уменьшит разницу. Но точные результаты будут известны, когда самолёт выйдет в постоянную эксплуатацию. Хотя, наши производители уже как несколько лет могли бы объявить сравнительные характеристики расхода топлива, так как PW1400g и ПД-14 давно установлены на однотипный самолёт МС-21 и, наверняка, производители имеют сравнительные характеристики расхода топлива этих авиадвигателей). Шум от двигателя на 15—20 дБ меньше требования Главы 4 стандарта ИКАО. Снижение уровня эмиссии оксидов азота NOx относительно норм ИКАО 2008 года > 30 %. Эксплуатационные расходы на 14—17 %, а стоимость жизненного цикла на 15—20 % меньше, чем у конкурентов.
Оптимальное сочетание умеренно высоких параметров цикла и проверенной схемы двигателя с прямым приводом вентилятора позволяет обеспечить снижение цены двигателя, затрат на обслуживание и ремонт, массы и лобового сопротивления двигательной установки и обеспечить преимущество двигателя ПД-14 по показателям экономической эффективности эксплуатации и стоимости жизненного цикла.
Производство Производство двигателей ПД-14 стартовало в январе 2020 года, в этом месяце первые пробные двигатели были поставлены на Иркутский авиазавод. На этот же год было запланировано завершение сертификации, а запуск серийного производства — на 2021-й год.
В 2023 году Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК, входит в «Ростех») сообщила, что планирует начать серийное производство двигателей в текущем году, а в 2030 году доведёт их выпуск до 160 штук.
Всего на конец октября 2023 года было изготовлено 8 двигателей ПД-14, а начало серийного производства было перенесено на 2024 год.
До ноября 2024 года Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК) передала заказчикам только два мотора ПД-14, хотя в октябре 2023-го генеральный конструктор «ОДК-Авиадвигатели» Александр Иноземцев докладывал Владимиру Путину о намерении выпустить в этом году 12 силовых установок ПД-14, а в 2025-м — 24. Планы на 2025 год сократились до семи единиц.
Кооперация Комплектаторы 2-го уровня: Компрессор низкого давления и разделительный корпус: НПО Сатурн, УМПО, ОДК-Авиадвигатель. Газогенератор: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО, НПЦГ «Салют». Камера сгорания: ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО. Альтернативную камеру разрабатывало КБ «Прогресс» (Украина). Впоследствии от применения камеры сгорания разработки КБ «Прогресс» головной разработчик авиадвигателя отказался. Сопло внутреннее и центральное тело: ОДК-Авиадвигатель, НПП Мотор (подразделение УМПО). Турбина высокого давления: ОДК-ПМ. Турбина низкого давления: НПП Мотор, ОДК-Авиадвигатель, ОДК-ПМ, УМПО. Коробка приводных агрегатов: ОДК-Авиадвигатель, УМПО, НПЦГ «Салют». FADEC и топливная система: ОДК-СТАР. Мотогондола и реверсное устройство: ОДК-Авиадвигатель, УНИИКМ, ПЗ МАшиностроитель, ОНПП Технология, ЦНИИСМ, НИАТ.