Взлёт, 2016 №5 (137)

К моменту проведения апрельского форума, помимо двигателя-демонстратора (№100-01), было изготовлено уже семь ПД-14 опытной партии (с №100-03 по №100-09), последний из них демонстрировался перед входом в павильон, в котором проходил МФД-2016. Суммарная их наработка на испытаниях к этому времени составила 241 ч. Кроме того, около 155 ч наработали на стендах опытные газогенераторы (в Перми приступили к сборке очередного — №100ГГ-05) и более 600 ч — отдельные узлы ПД-14.

В конце 2015 г. выполнен первый этап испытаний опытного ПД-14 №100-06 в термобарокамере (ТЕК) ЦИАМ в Тураево, имитирующей высотно-скоростные условия реального полета. В апреле начат второй этап испытаний в ТЕК, для чего в ЦИАМ поставлен двигатель №100-08. Его первая холодная прокрутка на стенде термобарокамеры состоялась 14 апреля 2016 г.

К началу нынешней весны успешно завершен первый этап летных испытаний ПД-14 №100-07 на борту летающей лаборатории Ил-76ЛЛ №0807 в ЛИИ им. М.М. Громова в Жуковском. Выполнено 16 полетов с суммарной наработкой двигателя 22,4 ч. В ходе этих полетов сняты дроссельные характеристики опытного ПД-14 во всем диапазоне режимов от полетного малого газа до частоты вращения ротора высокого давления около 13 100 об./мин, на высотах до 11 300 м и скоростях до М=0,75, отработаны воздушные запуски на высотах 5, 7, 8 и 9 км, во время скоростных пробежек проверена работа реверсивного устройства. 3 марта 2016 г. двигатель был снят с летающей лаборатории и отправлен в Пермь для переборки и проверки состояния его узлов.

«Мы отлетали первый этап, — рассказывает Александр Иноземцев. — У нас были определенные ограничения, связанные с дефектами, которые мы выявили по компрессору Но, тем не менее, мы отлетали все высоты до самой предельной. Отработали высотные запуски, выявили вопросы, которые неизбежны. Поработали с реверсивным устройством, которое у нас тоже инновационное: на всех западных двигателях стоят пневматические и гидравлические приводы реверса, мы же впервые применили электропривод с червячной передачей (по такой же схеме пошли и в CFM на двигателе LEAP). Вот это все мы впервые отрабатывали. Появились вопросы. Сегодня двигатель в Перми, он используется для испытаний нового стенда, который появился на серийном заводе, после этого пройдет переборку, и в конце лета мы планируем его вернуть на летающую лабораторию для проведения второго этапа летных испытаний».

В нынешнем году планируется собрать и поставить на испытания три следующих двигателя (№100-10, 100-11 и 100-12), изготовить еще один (№100-13), сборка которого, видимо, завершится уже в 2017 г. Предстоит обширная программа сложнейших инженерных испытаний: на обрыв вала турбины низкого давления на стенде «Авиадвигателя», на обрыв рабочей лопатки вентилятора на стенде Т-14-1 в ЦИАМ, ресурсные испытания. В рамках сертификационных испытаний предстоит отработка ПД-14 в термобарокамере ЦИАМ на оценку высотно-скоростных характеристик и отсутствие автоколебаний рабочих лопаток вентилятора, на открытом стенде НПО «Сатурн» — в условиях бокового обдува и заброса града, на стенде «Авиадвигателя» — 150-часовые испытания.

«Работы ведутся сразу по нескольким направлениям, — продолжает Александр Иноземцев, — на стендах в Перми, Уфе, Рыбинске, Тураево (ЦИАМ). Но мы понимаем, что этого недостаточно, что наши коллеги проводят больше испытаний. Поэтому на сегодня основная задача — это расширение объемов производства материальной части. Несмотря на созданную мощную кооперацию, на подключение к производству опытных двигателей крупнейших заводов, тем не менее, проблемы есть, и мы решаем их для еще более интенсивного разворачивания работ по проведению необходимого объема испытаний».

Инженерные испытания, которые планируется провести в этом году, Генеральный конструктор называет тяжелейшими, поскольку они связаны «с демонстрацией, что при обрыве лопатки вентилятора из-за какого-то дефекта не будет нелокализованного разрушения двигателя, а при обрыве турбины низкого давления она не уйдет в «раскрутку», и элементы диска не повредят фюзеляж». Мировой опыт показывает, что такие испытания редко когда удается успешно провести с первого раза: «На ПС-90 они у нас получились со второго раза и с третьего — по турбине низкого давления. Надеемся, что опыт, который мы имеем, позволит нам достаточно быстро получить результат».

Еще одним новшеством является создание банка данных по реальным конструктивным характеристикам заготовок деталей двигателя из новых материалов. «И рынок, и разработчики пришли к идеологии, что если иметь характеристики материалов с хорошей статистической достоверностью на тысячах образцов материальных заготовок, то можно доверяться расчетным данным, связанным с ресурсом. Это так называемая третья стратегия, которая не требует для сертификации полномасштабных испытаний, а только инженерных. Но для этого необходимо иметь такую базу данных.

Летающая лаборатория Ил-76ЛЛ с опытным двигателем ПД-14 №100-07 в очередном испытательном полете, февраль 2016 г.

Все западные фирмы в течение последней четверти века создавали подобную базу. Это стоит миллиарды долларов, очень тщательно охраняется. Мы совместно с институтами под ПД-14 такую базу создаем. Для этого нам пришлось построить лабораторный центр в Перми, более 50 испытательных машин, дооснастить испытательный стенд в ЦИАМ и испытательный центр в В НАМ. Нам нужно изготовить порядка 30 тыс. образцов и провести их полномасштабные испытания. Для этого уже сооружена автоматизированная роботизированная линия в Перми, работающая круглосуточно».

Касаясь вопросов сертификации, Александр Иноземцев замечает, что подача заявки на нее — это тоже определенное искусство: «Заявка действует только три года с возможностью продления еще на два, т.е. всего пять лет. После подачи заявки все новые требования, которые появляются, на нас не распространяются. Если срок срывается, то потом все, что за эти годы появилось, придется учитывать — все придется доделывать, переделывать и т.д. Поэтому мы все долго обдумывали, рассчитывали, проверяли, и в конце концов подали заявку, провели макетную комиссию, и сегодня работаем с Авиационным регистром, совместно с ним направили заявку в EASA на предмет валидации нашего будущего российского сертификата. Первый прием делегации из EASA у нас состоится в начале июня. Здесь мы рассчитываем на огромный опыт рыбинцев, которые уже работали с EASA. Специалисты «Сатурна» готовы нам передавать опыт по европейской сертификации».

Согласно представленным на форуме материалам, российский сертификат типа на ПД-14 планируется получить в апреле 2018 г., европейский — в 2019 г. Первый полет МС-21 с ПД-14 пока планируется на июнь 2018 г. «План такой, — рассказывает Александр Иноземцев, — сначала будут проведены сертификационные испытания МС-21 с двигателем нашего конкурента — Pratt & Whitney, а потом самолет будет доработан под ПД-14 и получит дополнение к сертификату типа. Это самый разумный путь, который позволит не «перелетывать» уже проделанную работу по самолету, а выполнить только полеты, связанные с заменой двигателя. Подобный опыт у нас есть. Мы проводили ремоторизацию Ил-76 и знаем, что нужно сделать на самолете, чтобы сертифицировать только замену двигателей. Так мы сертифицировали самолет Ил-96М, который сейчас называется Ил-96-400, поставив на него вместо американских двигателей ПС-90А1. Так мы ремоторизировали Ту-204, поставив на него ПС-90А2. Мы знаем, как это делать, и такое решение на сегодня уже принято».