Сегодня пермские конструкторы и технологи трудятся по четырем крупным направлениям. Первое - запуск в большую серию сертифицированного в октябре прошлого года базового ПД-14 и создание на его базе семейства авиационных двигателей и промышленных турбин. Второе - проектирование и подготовка мощностей для выпуска сверхбольшого турбовентиляторного мотора ПД-35. Третье - расширение производства существующих и перспективных ГТУ, главным образом в интересах нефтегазового сектора. Четвертое - обеспечение бесперебойной эксплуатации парка самолетов МиГ-31, Ту-134, Ил-96, Ту-204 и МС-21 на весь срок эксплуатации, путем создания современной ремонтной базы их силовых установок.

ПС-90 в цеху сборки

Кроме того, по словам Сергея Попова, управляющего директора АО "ОДК-Пермские моторы", в рамках распределения работ среди предприятий Объединенной Двигателестроительной Корпорации (ОДК), ОДК-ПМ реализует программы создания двух центров компетенции – по изготовлению монокристаллических лопаток для широкой линейки двигателей и валов для всех газовых турбин в корпоративной линейке. В частности, рядом с литейным цехом, выпускающим заготовки для лопаточных машин, будет возведен новых цех механической обработки общей площадью 12 тысяч квадратных метров. Разработка соответствующей документации займет остаток текущего и часть следующего года, а строительство завершится летом 2022-го. А в рамках обширной программы ПД-35, ОДК-ПМ создает необходимую производственную базу, в том числе на территории загородной станции, где сегодня на открытых и закрытых стендах проходят тестирование вновь собранные ПС-90А и ПД-14.

Конкретно для применения на МС-21-300 сертифицирован новый двигатель ПД-14, а для укороченного МС-21-200 предназначен ПД-14А «дросселированный» по тяге с 14 до 12,54 тонн. Удлиненный МС-21-400 с крылом большей площади получит ПД-14М с тягой 15,6 тонны. А самолет повышенной дальности - ПД-16 увеличенной двухконтурности с соответствующей величиной в пределах 17,5-17,6 тонны тяги.

Самым же крупным в линейке с тягой 18,7 тонн (+33,5% к базовому ПС-14) будет ПД-18Р с понижающим редуктором между турбиной и компрессором. Последний обещает крайне низкий удельный расход топлива, - на уровне 0,506 кг/кгс*ч (+4%). Это ниже, чем у ближайших конкурентов по классу тяги: линейки PW1000 фирмы Pratt&Whitney (США) и LEAP-1 компании CFM International (США и Франция). Создать такой мотор можно в течение пяти-шести лет с момента запуска соответствующей программы. Наверное, ПД-18Р подойдет новому Среднему Военно-транспортному самолету (СВТС), в конкурсе на лучший проект которого участвуют «Ильюшин» и «Туполев». Кроме того, в будущем возможна ремоторизация самолетов проекта Ил-476 на ПД-16 или ПД-18Р (оба находятся в размерности существующего ПС-90А76) и SSJ100 на ПД-10 (ПД-7/8).

На Ил-96-400М раннего выпуска предлагались двигатели ПС-90А3 (вариант ПС-90А2 сертифицированного в 2010 году) и улучшенный вариант ПС-90А3М. Однако самолетостроители остановили выбор на проверенных временем ПС-90А1, коими комплектуются грузовые Ил-96-400Т. Затем появится и двухмоторный вариант с разрабатываемым ПД-35. Этот же мотор вполне подойдет и для перспективного широкофюзеляжного CR929. Согласно расчетам специалистов из Поднебесной, новой машине потребуются моторы взлетной тягой 34,8 тонны.

ПС-90 на испытательной станции

Заметим, что китайцы для этого самолета разрабатывают собственный мотор AEF3500, впервые представленный в виде макета масштаба 1:2 и отдельных элементов компрессора на выставке Airshow China 2018. Однако у фирмы-разработчика AECC нет достаточного опыта разработки турбореактивных двигателей для пассажирских самолетов. А пока,  магистральный C919 (156-174 кресла), и региональный ARJ-21 (70-105 кресел) оснащаются западными LEAP-1C и CF-34 соответственно. Впервые показанный на пекинской выставке гражданской авиации 2011 года в виде масштабной копии мотор CJ-1000A, по утверждению местных специалистов, «не получился».

Возможно, по данной причине и существует интерес к применению ПД-14 на C919. Реалистичным подобный вариант будет при выполнении двух условий. Первое -  интенсивно вводимые Белым Домом сборы и ограничения на торговлю между КНР и США усилятся вплоть до запрета на экспорт американских двигателей. Второе - «Авиадвигатель» проведет «валидацию» сертификата типа на ПД-14, а ОДК-ПМ – сертификацию его производства на соответствие требованиям европейского агентства по авиационной безопасности EASA.

Как нам пояснили пермские коллеги, получение европейского одобрения на ПД-14 ведется по двум независимым направлениям. «Авиадвигатель» пытается получить одобрение (признание) российского сертификата типа в 2020 году. Причем без проведения дополнительных тестов, коль скоро разработчик «учел все их требования» в ходе проектирования и испытаний. Этот процесс называется «валидацией». Генеральный конструктор Александр Иноземцев даже порой использует термин «теневая сертификация». Он впервые возник применительно к Ил-96-400Т в конце прошлого века, когда машина получила одобрение Федеральной Авиационной Администрации США (U.S. FAA). Между тем, недавно моторостроители получили по линии Минпромторга трехлетний государственный контракт на совершенствование ПД-14 с целью его полного соответствия новым требованиям авиационных властей.

Генеральный конструктор АО «ОДК-Авиадвигатель» Александр Иноземцев

Со своей стороны, ОДК-ПМ прилагает усилия по сертификации производства ПД-14. От российских структур оно уже получено («Литера О1» в 2018-м). в EASA Заводчане обратились в прошлом году. Несколько месяцев заняла работа по составлению и переводу с русского языка на английский требуемой документации. Первый двухнедельный аудит европейцы провели в марте текущего года. Объем проверок оказался очень большой, и проводился на более серьезном уровне, чем тот, что применяется в практике отечественных госрегуляторов. Был сделан ряд замечаний, которые требуется устранить, что сейчас и делается. Следующий раунд запланирован на октябрь. Завершающие инспекции записаны на весну и лето следующего года. Кульминацией процесса будет получение желаемого документа во второй половине 2020-го.

Побывали в Перми и представители Airbus. Они попросили о встрече вскоре после новостей о сертификации ПД-14 с целью поближе познакомиться с состоянием программы. Главное внимание уделили состоянию дел с постановкой серийного выпуска на ОДК-ПМ. Гостям показали цеха и испытательную станцию со складированными в тот период там готовыми моторами для третьего летного МС-21 (с номерами 14, 15 и 16). Формально их передали «Иркуту» в декабре, но оставили на ответственном хранении пока машина не достигнет определенного уровня готовности. Пермяки рады бы продавать серийную продукцию на Запад, но не верят в эту возможность по политическим причинам. «Американцы будут стоять насмерть, не пуская нас с нашими моторами на их рынки сбыта. А повод для санкций придумать можно всегда. Дело тут не в Украине, Солсбери и других предлогах, просто идет жесткая конкурентная борьба, и применяется любые меры государственного протекционизма», - поясняет Александр Иноземцев.

В цеху, где собирают ПС-90А и ПД-14, занято 362 сотрудника, включая 75 – на участке ПД-14, в том числе 25 квалифицированных сборщиков. Мощность цеха – семь двигателей в месяц, цикл сборки от 14 до 22 дней, в зависимости от количества дополнительных датчиков и прочего, что актуально для моторов, идущих на испытания. Мощность участка ПД-14 – 12 двигателей в год, которая «по факту» составляет 24, поскольку первые экземпляры проходят «двойной цикл сборки». Трудоемкость сборки серийного ПД-14 будет значительно ниже ПС-90. Так, количество трубопроводов сокращено наполовину - до 250. Кроме того, нагрузка на цех сокращена путем поставки готовых модулей с предприятий-смежников: коробки приводов по кооперации – с ММПП «Салют», компрессора низкого давления (КНД) - с НПО «Сатурн», компрессоры высокого давления (КВД) и турбины низкого давления (ТНД) - с Уфимского МПО. По сравнению с ПС-90, степень локализации производства на ОДК-ПМ сокращена с 70-80 до 40-45%. Общее количество внешних поставщиков - 120.

ПД-14 в цеху сборки

В середине августа завершилась комплектация и началась финишная сборка моторов ПД-14  с номерами 17 и 18. Они предназначаются для второго летного МС-21 в варианте с ПД-14. Передача их «Иркуту» запланирована на 1 квартал 2020года. Следующий за ними мотор №19 станет первым, предназначенным для серийного самолета, который поступит в коммерческую эксплуатацию. Заметим, что пока мощность сборочного цеха существенно превышает общезаводскую, которая составляет четыре ПД-14 в год. Согласно действующему плану, через пять лет она возрастет до пятидесяти.

По состоянию на середину августа в цехе находился мотор номер 14. Он проходил дооснащение с монтажом дополнительных блоков под новые испытания. Этот экземпляр предназначен для навески на левое полукрыло. Его «дублер» - с номером 15, на нем значительно меньше дополнительных датчиков. В качестве резервного на первый МС-21/ПД-14 идет мотор с номером 16. Возможно, мотор №14 будет подвергнут дополнительным испытаниям по новым требованиям ИКАО – на стойкость к попаданию потока твердых нелетучих частиц (вулканическая активность).

Всего для программы испытаний было собрано 13 моторов, причем первая пара – на «Авиадвигателе», все последующие – на ОДК-ПМ. Это позволило сократить время подготовки к серийному выпуску. Документация передавалась в цифровом виде. ПД-14 стал первым пермским двигателем, полностью выполненном по безбумажной технологии «в цифре», включая документооборот. Для этого 2600 рабочих мест на «Авиадвигателе» оборудовано компьютерами, а на ОДК-ПМ ежедневный контакт с разработчиком по цифровым каналам осуществляют порядка 400 технологов.

Сертификационная программа включала 150 часовой цикл непрерывных горячих испытаний. Общая наработка на наземных стендах – более 2600 часов. Основная их часть – на моторе №12, включая испытания на 1500 циклов «взлет-посадка», завершенные в прошлом месяце. Они были разбиты на два этапа, 500 и 1000 циклов. Подтверждена возможность безопасной наработки 1500 циклов перед проведением тяжелой формы техобслуживания. Следующие цели – две и, затем, пять тысяч циклов. Как правило, за цикл принимается запуск и работа двигателя в течение десяти минут, включая две – на взлетном режиме.

ПД-14 на испытательной станции

Летные испытания проводятся на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ, на одном из четырех пилонов которого вместо штатного Д-30КП установлен ПД-14. Последовательно были задействованы два мотора с номерами 7 и 11. К настоящему времени под крылом самолета они наработали 270 часов, включая 200 в воздухе. Сейчас Ил-76ЛЛ готовят к третьему циклу испытаний.

Для получения разрешения на начало летных испытаний МС-21 достаточно подтвержденного ресурса в 500 циклов. К моменту поставки товарного самолета авиакомпании, что ожидается во второй половине 2022 года, цифра должны быть увеличена до 7500. Пока что «Иркут» заказал на ОДК-ПМ только пять моторов – по два на каждый из двух прототипов и один резервный. Сертификация МС-21/ПД-14 планируется к середине 2022 года. Согласно расчетам пермяков, они выигрывают у PW1500 по стоимости летного часа 3-5%. Расходы топлива – чуть выше, но у ПД-14 меньшее число лопаточных ступеней, а, значит, его легче и быстрее обслуживать на земле.

Параллельно идет системная работа по созданию инфраструктуры, включая центры поддержки заказчиков и ремонтные станции. Со следующего лета по линии Минпромторга на нее выделяется бюджетное финансирование до 2030 года общим объемом 36 миллиардов рублей с коррекцией по реальному числу самолетов у эксплуатирующих организаций. Кроме прочего, оно пойдет на создание пула подменных двигателей, складов запасных частей. Один из центров поддержки разместится в московском авиаузле. Словом, у новейшего российского авиалайнера будет не просто конкурентоспособная отечественная силовая установка, но и мощная наземная база обеспечения его бесперебойной эксплуатации.

Сравнительные данные актуальных турбореактивных двигателей для гражданской авиации