PW1100G для A320neo — "Аврора" готова выстрелить", а PW1400G для российского МС-21 — "молчит"

Клегендарному крейсеру имя нового двигателя, естественно, никакого отношения не имеет, но для слабо разбирающихся в греческом, где "аврора" значит "заря", на ручной работы презентационном коке вентилятора значилось: "Dawn of Neo era", в буквальном переводе с англо-греческого — "Заря новой эпохи". Впрочем, "Neo" перевода не требует — это торговая марка новой серии узкофюзеляжных самолетов "Эрбас" (A320 neo), для которых двигатель и предназначается.

В ноябре двигатель (без декоративного кока) выйдет на наземные испытания. Компания рассчитывает во втором квартале 2013 года поднять PW1100G на своей летающей лаборатории Boeing 747SP для проведения летных испытаний, а в третьем квартале следующего года — сертифицировать двигатель и поставить его на первый Neo. Для того чтобы вписаться в этот план, придется изрядно потрудиться: все же двигатель совсем новый. Но и награда за труды велика: уже сейчас заказ на PW1100G составляет 1136 штук, а в будущем он может стать самым массовым изделием Pratt&Whitney — особенно если "побьет" своего главного конкурента CFM Leap-1A.

Главным отличием PW1100G от PW1200G для MRJ и PW1500G для Bombardier CS является абсолютно новое ядро, оптимизированное для диапазона тяги 24-33 тысячи фунтов. На базе этого же ядра фирма намеревается разработать военный PW9000, но основным применением все же будет гражданская авиация, причем в самом лакомом сегменте узкофюзеляжных 130-210-местных самолетов. Новое ядро определило то, что по сути в PW1100G нет ни одной общей детали с предыдущими версиями семейства Pure Power — кроме обвеса и крепежа. Все прочее для достижения повышенной тяги пришлось или увеличивать в размере, или даже заменять материалы для обеспечения большей стойкости к силовым нагрузкам и термостойкости. Но при этом архитектура двигателя осталась в целом той же, что и на предыдущих моделях.

Естественно, самой интересной деталью в PW1100G является редуктор, позволяющий добиться степени двухконтурности 12, причем вентилятор вращает турбина низкого давления со всего тремя ступенями. Для сравнения, конкуренты из CFM для достижения степени двухконтурности 10 поставили на свой движок семиступенчатую турбину низкого давления и надеются "объехать" конкурентов за счет повышения степени сжатия и более современных материалов.

Редуктор PW1100G, как и на других двигателях семейства, состоит из шестерни и четырех планетарных приводов, но вследствие повышенной тяги она пропорционально выросла в размерах. То же наблюдалось и раньше: редуктор на PW1200G имел диаметр около 30 см, на PW1500G, развивающем тягу на 37% больше, она и увеличилась на треть. На PW1100G рост размеров редуктора удалось замедлить: он всего на 12.5% больше, чем на PW1500G, хотя максимальная расчетная тяга увеличилась почти в полтора раза.

Из ранее построенных и испытанных двигателей к PW1100G наиболее близок PW1500G: те же одноступенчатый вентилятор, трехступенчатый компрессор низкого давления, восьмиступенчатый компрессор высокого давления, трехступенчатая турбина низкого давления и двухступенчатая турбина высокого давления. В результате и степень сжатия одинаковая, и система смазки похожая, но для достижения большей тяги пришлось увеличить рабочие температуры и давления (температура повысилась на 23.9 градусов, степень сжатия — с 45 до 48), соответственно, элементы компрессоров имеют заметные различия в примененных материалах и схеме охлаждения, несмотря на одинаковое число ступеней.

С теми же проблемами сталкиваются, естественно, все производители двигателей с высокой степенью сжатия (которая во многом определяет топливную эффективность), и они давно бились с разработкой термостойких материалов для турбин. CFM для этого разработала композиты с керамической матрицей, в то время как Pratt&Whitney полагается на теплоизолирующие керамические покрытия поверх металла. Такое решение в теории опасно появлением при перегреве трещин и последующего разрушения покрытия, но специалисты фирмы утверждают, что их покрытия на испытаниях в условиях рабочих температур тенденции к трещинообразованию не демонстрировали. Естественно, они признают, что если будет иметь место превышение температуры по сравнению с рабочей градусов на 50, то разрушение неизбежно, но верят, что на реальном двигателе до такого не дойдет благодаря большому опыту Pratt&Whitney в области систем охлаждения. А тем временем испытания керамических покрытий продолжаются.

Что же касается PW1400G, предназначенного для российского МС-21, то тут, как говорится, "и конь не валялся". Это послужило даже поводом к обвинению "Иркутом" американских двигателестроителей в затягивании программы и именно они были назначены ответственными за недавний перенос сроков первого полета MC-21 с конца 2014-го на середину 2015 года.

Американцы в ответ заявили, что сроки готовности двигателя зависели от времени подписания контракта на него. Контракт был подписан 5 июня этого года, и, исходя из типового времени разработки, готовность двигателя (включая сертификацию) будет достигнута в первом квартале 2015 года. Нужен был двигатель раньше — надо было раньше подписывать контракт. Действительно, первый контракт на производство PW1100G для Neo был подписан еще в начале марта 2011 года — ну его и сделают быстрее…

Касательно технических аспектов PW1400G, по признанию специалистов фирмы, каких-то специфических неожиданностей быть не должно, это практически все тот же PW1100G. Но провести все положенные испытания и пройти весь процесс сертификации двигателю придется – недаром это даже по маркировке новый тип.

"А как же наш ПД-14? ", — спросите Вы. Об этом уже все сказано давно, читайте: ПД-14 для МС-21 или…?

Но а пока во всем виноваты американцы, "Иркут" получил дополнительные полгода на работы по МС-21. Выдержат ли российские авиастроители даже такой график? А то вот на SSJ также были обвинения в затягивании сроков из-за двигателей, но от пресловутых "3 тонн" и слабых стоек это не уберегло. Ну там ладно, поздно было что-то менять, а на МС-21, возможно, еще можно кое-что перепроверить.

Сроки сдачи первого самолета заказчику пока остаются те же — 2017 год, производство отдельных крупных элементов нового самолета уже начато…