Александр Артемьев - Крылья сверхдержавы

Во второй половине 70 - начале 80-х гг. проводился конкурс на двигатели для нового дальнего пассажирского самолета Ил-96 и среднемагистрального Ту-204. Первый проект Ил-96 предусматривал установку двигателей максимальной тягой 18 000 кг. В 1980 г. был создан трехвальный ТРДД НК-56 с потребной максимальной тягой.

В начале 80-х гг. появился проект самолета Ил-96-300, у которого количество пассажирских мест было снижено с 350 до 300. Новая машина потребовала двигатели максимальной тягой 16 000 кг.

Предпочтение отдали ТРДД Д-90, созданному в 1984 г. Пермским ОКБ. Работы по НК-56 прекратили.

В 1984 г. для самолета Ту-204 был создан ТРДД Н К-64 с максимальной тягой 16 000 кгс, он подходил по тяге и для Ил-96-300. Вес двигателя - 2850 кг, диаметр - 1860 мм, удельный расход топлива на крейсерском режиме - 0,58 кг/кгс, степень двухконтурности - 4,1, температура газа перед турбиной - 1550К. Но предпочтение отдали опять тому же пермскому ТРДД Д-90. Было изготовлено два Н К-64.

В настоящее время предприятие разрабатывает три типа двигателей для гражданских самолетов: НК-93, НК-88, НК-44.

НК-93 - перспективный винтовентиляторный двигатель нового поколения с редуктором мощностью 33 000 л.с. и тягой на взлетном режиме 18 000 кг при сверхвысокой степени двухконтурности 16,6.

НК-93 представляет собой трехвальный двигатель со свободной турбиной, приводящей через редуктор двухступенчатый винтовентилятор противоположного вращения в кольцевом канале.

Первый опытный экземпляр двигателя НК-93 был собран в 1989 г. Двигатель проходит стендовую обработку в полноразмерном варианте. Работы, проводимые на двигателе НК-93, опережают разработки зарубежных фирм МТУ и «Пратг энд Уитни» на несколько лет.

Диаметр вентилятора ТВВД Н К-93 равен 2900 мм, а длина лопатки составляет 1050 мм. Полная длина двигателя составляет 5972 мм, а его масса равна 3650 кг (с вентилятором).

По экономичности этот двигатель не имеет аналогов в мировой практике и должен обеспечить снижение удельного расхода топлива на 12-15 % по сравнению с эксплуатируемыми ТРДД.

Двигатель НК-93 соответствует современным нормам ИКАО по шуму и перспективным нормам по эмиссии вредных веществ.

По оценке специалистов, на крейсерском режиме полета при М=0,75 и высоте полета 11 000 м удельный расход топлива ТВВД Н К-93 будет равен 0,49 кг/кг-час. Суммарный расход воздуха на крейсерском режиме должен составлять 1000 кг/сек. Степень повышения давления - 37.

Применение двигателя НК-93 на самолетах Ил-96, Ту-204-200, Ту-330 приведет к существенной экономии топлива и снижению эксплуатационных затрат по сравнению с двигателями ПС-90А, PW2337 и RB211-535E4, устанавливаемыми на эти самолеты.

На базе газогенератора Н К-93 разработан ряд двигателей в диапазоне тяг 8000 кг и 15 000 кг.

Двигатель Н К-44 спроектирован на тягу 40 000-50 000 кг. Двигатель такой тяги создается в России впервые и явится в XXI веке основным двигателем для самолетов гражданской авиации.

Экономию можно получить и путем замещения нефтяных топлив менее дефицитными. В этом отношении большое значение имеет соответствующая работа АО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова» при участии ЦИАМ. В результате уже проводятся летные исследования по замене авиакеросина сжиженными природным газом и водородом.

Перспективной работой является создание двигателя НК-89, работающего на сжиженном природном газе, и Н К-88 на водороде. На этих двигателях экспериментальный самолет Ту-155 совершил первые полеты и демонстрировался на международных выставках.

Создание экспериментальных двигателей НК-88 и НК-89, работающих на альтернативных топливах, явилось большим творческим успехом конструкторского бюро АО «СНТК им. НД. Кузнецова».

Не утратило своей перспективы и создание двигателей для сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС).

Уже создан комбинированный газотурбинно-прямо-точный двигатель изменяемого цикла, разработанный в ЦИАМ. Демонстрировался в 1990 г. в Москве на выставке «Авиадвигателестроение». Предназначен для сверхзвукового пассажирского самолета второго поколения с четырьмя двигателями. Топливо - обычный авиакеросин. Согласно расчетным оценкам, силовая установка будет на 20 процентов экономичнее, чем на англо-французском самолете «Конкорд». При этом удовлетворены требования по снижению шума на взлете, в крейсерском режиме и на посадке.

Разработан в ЦИАМ и гиперзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) на водородном топливе. В 1992 г. в Казахстане впервые в мире были проведены летные испытания с достижением скорости шести «М». Оснащенный такими двигателями СПС с пассажирами способен преодолеть расстояние из Москвы до Нью-Йорка за полтора-два часа.

Двигатели семейства «НК» отличаются высокой надежностью и высоким ресурсом. Около 40% пассажирооборота в России проводится на самолетах, оснащенных двигателями, созданными АО «СНТК им. Н.Д. Кузнецова».

Следующим крупнейшим предприятием в России по разработке и созданию авиационных двигателей для пассажирских и транспортных самолетов является Пермское акционерное общество «Авиадвигатель». АО «Авиадвигатель» основано в 1939 году на базе опытно-конструкторского отдела Пермского моторостроительного завода (1930 г.). Двигатели разработки АО «Авиадвигатель» производятся серийным заводом АО «Пермские моторы» и Рыбинским АО «Рыбинские моторы».

Основоположником пермской школы моторостроения был главный авиационный конструктор моторостроительного завода в Перми А.Д. Швецов. Им были созданы двигатели М-62 для истребителей И-16, И-153; АШ-62ИР для пассажирских самолетов Ли-2 и Ан-2, затем АШ-82 для послевоенных пассажирских самолетов Ил-12 и Ил-14.

В середине 1950-х годов в развитии авиации наступила эра реактивных двигателей. К решению новой сложной задачи - созданию газотурбинных двигателей - коллектив КБ АО «Авиадвигатель» приступил уже под руководством Генерального авиаконструктора П.А. Соловьева. Перебрав различные варианты, П.А. Соловьев остановился на идее двухконтурного двигателя, которую предложил замечательный советский авиаконструктор A.M. Люлька. Двухконтурный двигатель при малых массе и размерах обещал дать значительную тягу и экономию топлива. Однако в нашей стране, да и за рубежом в то время практически не было опыта и работы над ним.

Массовое серийное производство ТРДД началось в 1960 г. на моторостроительном заводе в Перми под маркой Д-20П с тягой 5800 кг. Д-20П считается первым двухконтур-ным турбореактивным двигателем на пассажирских самолетах нашей страны. Двигатели Д-20П были установлены на самолете Ту-124, который является уменьшенной копией Ту-104. Выдающегося авиаконструктора П.А. Соловьева по праву называют родоначальником двухконтурных двигателей.