Interested Article - ПС-90А

ПС-90А — советский / российский турбовентиляторный двигатель , разработан КБ « Авиадвигатель » в 1980-х годах; последняя разработка авиаконструктора П. А. Соловьёва , в честь которого и назван: ПС — Павел Соловьёв.

Производится на АО «ОДК-Пермские моторы» . Устанавливается на пассажирские самолёты семейства Ил-96 (Ил-96-300 и Ил-96-400), Ту-204 (Ту-204-100, Ту-204-300, Ту-214), и семейство грузовых самолётов Ил-76 (Ил-76МД-90А, Ил-76ТД-90, А-50ЭИ, Ил-76МФ).

Максимальная тяга — 16 000 кгс ; по схеме является двухконтурным турбореактивным двигателем со смешением потоков (внутреннего и наружного контуров) и с реверсивным устройством в наружном контуре. Выполнен по двухвальной схеме и состоит из: вентилятора, совмещённого в одном роторе с 2-х ступенчатым осевым компрессором низкого давления, 13-ти ступенчатого осевого компрессора высокого давления, комбинированной трубчато-кольцевой камеры сгорания, 2-х ступенчатой турбины высокого давления и 4-х ступенчатой турбины низкого давления. Конструкция двигателя выполнена с учётом обеспечения принципа модульности.

История разработки

В конце 1982 года был объявлен конкурс на унифицированный двигатель для пассажирских самолётов нового поколения Ту-204 и Ил-96, удовлетворяющий актуальным мировым требованиям по экономичности, шумности, безопасности и экологическим характеристикам. Основными конкурентами в конкурсе были двигатели НК-64 ОКБ Кузнецова и Д-90А ОКБ Соловьёва , где последний показал преимущество по удельному расходу топлива , массе, степени двухконтурности и себестоимости производства . Кроме того, КБ Соловьёва имело возможность быстро запустить свой двигатель в серию. При разработке нового двигателя его проектная тяга была поднята с 13 500 (Д-90) до 16 000 кгс (Д-90А), за счёт более напряжённых термодинамических характеристик, благодаря чему исходный трёхдвигательный проект Ту-204 стал двухдвигательным.

Д-90А (с 1987 — ПС-90А ) продемонстрировал превосходство над двигателями, разработанными в 1960-х — 1970-х и должен был составить конкуренцию аналогичным двигателям, производимым вне России . Новый двигатель впервые поднял в воздух самолёт Ил-96 в 1988 году и Ту-204 в 1989 году. Сертифицирован в 1992 году и с тех пор находится в производстве и эксплуатации .

В 1990-х годах при акционировании АО «Пермские моторы» комиссия Госкомимущества РФ под руководством П. И. Мостового приняла решение о нецелесообразности финансирования проекта ПС-90. В 1995 году были проведены межведомственные испытания и сдача в эксплуатацию первого агрегата ГПА-12Р «Урал» с ГТУ-12П (на базе авиационного двигателя ПС-90) на КС «Ординская» , ООО «Газпром трансгаз Чайковский». С 1996 по 2001 не было поставлено ни одного нового двигателя. Однако возобновившиеся в 2000-х годах заказы со стороны эксплуатантов, включая нефтегазовую отрасль, удержали проект на плаву .

Двигатель эксплуатируется по техническому состоянию в пределах назначенных ресурсов (циклов) основных деталей. Максимальная наработка без снятия с крыла составляет 12 198 часов (заводской номер 3949043102040), что в два раза превышает межремонтный интервал двигателей предыдущего поколения, а лидерный двигатель наработал 35 503 ч (заводской номер 3949042001017) .

ПС-90А имеет сертификат о соответствии нормам ИКАО 2008 года по эмиссии и обеспечивает всем самолётам, на которые устанавливается, соответствие нормам ИКАО на шум самолётов, в том числе и последним — по главе 4 .

Технические характеристики

Технические характеристики двигателей	ПС-90А(Е)	ПС-90А(Е)1	ПС-90А(Е)-76	ПС-90А2
Тяга на чрезвычайном режиме, кгс	17500		16000	17500
Тяга на взлётном режиме, кгс	16000	17400	14500	16000
Тяга на крейсерском режиме ( H = 11 км, M = 0,8), кгс	3500
Уд. расх. топлива на крейс. режиме ( H = 11 км, M = 0,8), кг/(кгс·ч)	0,595	0,604	0,595	0,6
Степень повышения давления в компрессоре	35,5	38	29	33,5
Степень двухконтурности	4,5
Макс. расход воздуха, кг/с	504
Макс. температура перед турбиной, К	1640			1840
Длина, мм	4964
Диаметр вентилятора, мм	1900
Сухая масса, кг	2950	2950	2950	3000
Поставочная масса, кг	4160	4250	4160	4230
Высота полёта, м	13100			13000
Высотность аэродромов, м	до 3500
Температура воздуха у земли для запуска и работы, °С	−47…+45
Ресурс до съёма с крыла, циклов	1255	643	2601 (11 тыс. часов)	7,5 тыс.часов

Модификации

Существует несколько модификаций двигателя: базовая ПС-90А, а также ПС-90А-76, ПС-90А-1 и ПС-90А-2. Осваивается производство модифицированного ПС-90А-3.

ПС-90А

Двигатель ПС-90А — базовая версия, устанавливаемая на Ил-96-300 , Ил-96-400 , и Ту-204 , Ту-214 . Максимальная тяга — 16 000 кгс . Этот двигатель впервые позволил российским самолётам быть конкурентоспособными по топливной эффективности . Разработка началась в 1979 году, стендовые испытания — в 1983, лётные испытания на крыле Ил-76 — в 1987, первый полёт Ил-96-300, оснащённого четырьмя предсерийными образцами этого двигателя, состоялся в 1988 году, а сертификат получен в 1992.

ПС-90А-76

Модификация базовой версии ПС-90А. Разработан специально для замены устаревших Д-30КП на самолётах Ил-76 . Этот чрезвычайно удачный транспортный самолёт столкнулся в 1990-х годах с жёсткими международными требованиями по экологичности и шуму. ПС-90А-76 позволил устранить эти недостатки. Возможна конвертация в эту модификацию из ранее выпущенных двигателей базовой модификации ПС-90А, что позволяет заметно снизить стоимость. Максимальная тяга — 14 500 кгс . Двигатель сертифицирован и стал эксплуатироваться в 2003 году .

ПС-90А1

Модификация базовой версии ПС-90А. Увеличена тяга двигателя на максимальном режиме до 17 400 кгс. Кроме этого, двигатель оснащён малоэмиссионной камерой сгорания и новыми звукопоглощающими конструкциями 2-го поколения. Предназначен для эксплуатации на транспортном самолёте Ил-96-400Т и на пассажирском Ил-96-400М. В последние дни 2007 года ОАО «Авиадвигатель» получило официальный документ, подтверждающий сертификацию авиационного двигателя ПС-90А1 — дополнение № 29 к сертификату типа двигателя ПС-90А.

ПС-90А2

Модификация ПС-90А. Внедрение лопаток нового сплава ЖС-32 вместо ЖС-26 в ПС-90А, перфорация кромок лопаток турбины высокого давления, около 200 шт. на лопатку, а также керамическое напыление на основе ZrО ₂ , позволило увеличить максимальную температуру газов перед турбиной на 200 K, то есть температура составляет около 1821—1840 K. Керамическое напыление присутствует и в камере сгорания.

Унифицированный двигатель ПС-90А2 предназначен для самолётов типа Ил-96 , Ту-204 /Ту-214.

По сравнению с базовым ПС-90А двигатель ПС-90А2 обладает рядом преимуществ, в числе которых:

повышение надёжности в 1,5—2 раза
снижение стоимости жизненного цикла на 37 %
уменьшение трудоёмкости обслуживания в эксплуатации в 2 раза
возможность форсирования по тяге до 18 000 кгс
полная взаимозаменяемость с двигателем ПС-90А
сохранение массо-габаритных характеристик
стабильность параметров в процессе эксплуатации
соответствие нормам ИКАО 2006 года по шуму (самолётов Ту-204, Ил-96-300 ) и нормам ИКАО 2008 года по эмиссии
разрешение на полёты ETOPS 180 двухдвигательных самолётов
локализация разрушений при обрыве рабочей лопатки вентилятора под корень
повышение пожаробезопасности в связи с заменой части гидравлических агрегатов на пневматические
возможность замены рабочих и спрямляющих лопаток вентилятора в эксплуатации
сертификация по АП-33 (соответствуют Нормам лётной годности США FAR 33)

Некоторые российские узлы, агрегаты и детали заменены на импортные аналоги. В ПС-90А2 использовались технологии двойного назначения , полученные в результате совместной работы с Pratt & Whitney , в результате чего на экспорт двигателя были наложены ограничения Госдепартаментом США . В частности, был сорван контракт на поставку новых самолётов Ту-204СМ в Иран . В начале 2014 года интеллектуальные права на двигатель были выкуплены у американской компании, но самолёты Ту-204СМ так и не были поставлены в Иран.

Разработка двигателя началась в середине 1990-х, из-за перебоев с финансированием сертификат выдан в январе 2010 года

Ресурс горячей части = 10000 циклов. Ресурс холодной части = 20000 циклов. Средняя наработка на съем с крыла = 7500 часов. Готовность к вылету = 99,95%. Срок службы = 12 лет .

ПС-90А3

Модификация сертифицированного в 2009 году двигателя ПС-90А2. Главной причиной создания этой модификации послужила невозможность экспорта ПС-90А2 из-за запрета, наложенного Госдепартаментом США.

Сертификат типа выдан в январе 2011 года

Сопоставимые двигатели

См. также

ПД-14

Примечания

Источники

(неопр.) . Дата обращения: 17 февраля 2023. 17 февраля 2023 года.
// ОДК "Авиадвигатель". — 2017. 11 января 2019 года.
Свищев, Г.П. (1994), Авиация: Энциклопедия , Москва: Большая Российская энциклопедия
↑ (неопр.) Дата обращения: 20 декабря 2010. 12 ноября 2015 года.
А.А. Иноземцев, В.Л. Сандрацкий. Газотурбинные двигатели. — Пермь, 2006.
Ольга Осипова. . — С. 24—29 . 13 апреля 2021 года.
Национальный аэрокосмический журнал. ВЗЛЁТ. Специальный выпуск. — 2014.
(неопр.) . Дата обращения: 2 сентября 2011. 5 октября 2011 года.
↑ (неопр.) . Дата обращения: 30 ноября 2015. 6 октября 2015 года.
(неопр.) . Дата обращения: 1 августа 2020. 10 августа 2020 года.
(неопр.) . Дата обращения: 14 ноября 2020. 9 сентября 2017 года.
от 16 января 2010 на Wayback Machine // Новости Aviation EXplorer
(рус.) . — ОАО "Туполев". — С. 8. — 24 с.
от 20 июля 2011 на Wayback Machine // ВПК.name