Esperado, russo
Nem todos os países desenvolvidos podem criar seus próprios motores de aeronaves. Ao mesmo tempo, a União Soviética estava neste clube honorário, e a Rússia descansou sobre seus antigos louros por muitas décadas. A produção em série de motores para aeronaves civis é uma verdadeira alta tecnologia, o que mostra claramente o verdadeiro nível de desenvolvimento tecnológico do país. Motores de foguete e motores de aeronaves para equipamentos militares ainda estão um passo abaixo das unidades civis. Em primeiro lugar, para um veículo de combate, a economia e o baixo custo final do produto não são tão críticos quanto para um equipamento "pacífico". Em segundo lugar, os recursos dos modernos motores turbojato civis, juntamente com a confiabilidade, são maiores do que os militares. Especialmente se o motor for certificado por requisitos internacionais, por exemplo, a Agência Europeia para a Segurança da Aviação.
A grande maioria dos motores turbojato by-pass modernos na Rússia têm suas raízes no passado soviético. O PS-90 produzido pela JSC "UEC - Perm Motors" em várias modificações foi desenvolvido em meados dos anos 80. O motor D-30KP-2 é produzido em Rybinsk desde 1982 e sua versão básica está em produção desde 1972. Até recentemente, o mais moderno era o leve SaM146, mas este é um projeto franco-russo no qual os engenheiros domésticos eram responsáveis pela parte "fria" não mais crítica do motor. Por uma questão de justiça, deve-se notar que o gerador a gás da parte "quente" do motor dos franceses não saiu da melhor maneira em termos de confiabilidade. Ao mesmo tempo, surgiram dificuldades tanto com peças de reposição quanto com reparos. Só agora o nível de localização para o reparo de geradores de gás em Rybinsk está se aproximando de 55%.
O único motor de aeronave turbojato de dois circuitos desenvolvido do zero para o setor civil na Rússia foi o PD-14. Os fabricantes de motores Perm receberam os termos de referência para o motor no final de 2007 e, 11 anos depois, a United Engine Company assinou um contrato com a Irkut Corporation para a construção de cinco PD-14s para o liner MS-21.
Nos últimos anos, os russos tiveram muitos motivos para se orgulhar do potencial científico e técnico do país - esta é a plataforma Armata, o complexo de ataque hipersônico Avangard e o Su-57. Mas é a construção do PD-14 que sugere que a Rússia está retornando ao mercado mundial de alta tecnologia.
Importação substituída
Inicialmente, o liner de médio alcance MC-21 foi construído com a expectativa de instalação de dois motores - o americano Pratt & Whitney 1431 G-JM e o russo PD-14. Essa decisão foi tomada não apenas devido à falta de análogos domésticos na época do início do desenvolvimento. É tudo uma questão de clientes. A participação dos motores no custo de qualquer avião pode chegar a 30%, e essas são as unidades mais caras no projeto em termos de manutenção. Não é de se estranhar que os consumidores tenham o direito de escolher suas próprias usinas, às quais a infraestrutura terrestre está mais bem adaptada. Por exemplo, ao comprar o A380 descontinuado, as companhias aéreas podiam escolher entre os motores Trent da Rolls-Royce e a família GP7200 da Engine Alliance. Observe que quatro empresas se uniram para desenvolver o GP7200: American General Electric, Pratt & Whitney, SNECMA francesa e MTU alemã. Isso ocorre porque a criação de um motor moderno para um avião comercial de linha principal é cara e demorada.
O importado G-JM PW1431 foi criado com base na família PW1000, que em várias modificações é montada em aeronaves Airbus, Mitsubishi e Embraer. Para o MC-21, a versão maior foi prevista, com empuxo de até 14 toneladas e diâmetro do ventilador de 2,1 metros. Os primeiros motores prontos dos EUA chegaram à fábrica de aeronaves de Irkutsk em 2015, 7 anos após o início do desenvolvimento. Simultaneamente com a assinatura de um contrato com a Pratt & Whitney, a Rússia começou a criar seu próprio motor PD-14. Nos últimos 30 anos, este é o maior projeto da indústria nacional de motores para aeronaves. É difícil dizer o que teria acontecido com toda a indústria se a história do PD-14 não tivesse acontecido.
Um pouco sobre as inovações utilizadas no projeto do motor de aeronaves domésticas. O Instituto Russo de Materiais de Aviação desenvolveu 20 novos materiais apenas para o PD-14. As equipes de pesquisa da Perm JSC "UEC-Aviadvigatel" criaram 16 novas tecnologias críticas do zero, que no futuro se tornarão a base para novos motores de aeronaves. Em particular, as turbinas de alta pressão são equipadas com lâminas monocristalinas capazes de operar a temperaturas superiores a 1.700 graus. Na luta pela eficiência do combustível, as pás ocas do ventilador são feitas de titânio, o que aumentou em 5% a eficiência do aparelho. Para reduzir o ruído e as emissões nocivas para a atmosfera, o motor está equipado com elementos compostos que absorvem o som e uma câmara de combustão intermetálica de baixa emissão. O parâmetro mais importante do motor Permian é sua origem totalmente russa, que se tornou uma raridade em nosso tempo. A maior parte da "inovação" da engenharia civil doméstica é uma compilação de unidades russas desatualizadas e unidades estrangeiras modernas. Por exemplo, você pode ir para Naberezhnye Chelny. O novo carro elétrico Kama-1 empresta baterias de óxido de lítio-níquel-manganês-cobalto na China, e os caminhões de carga não tripulados KamAZ do projeto Ermak são equipados com “máquinas automáticas” Allison e radares Continental. PD-14 deste ponto de vista é completamente substituído por importação.
O motor PD-14 foi desenvolvido como concorrente de seu próprio PW1431G-JM, bem como do PW1100G / JM para a aeronave A320NEO. Este nicho de mercado também inclui os motores Leap-1A, Leap-1B, Leap-1C do consórcio CFMI (GE / Snecma) para as máquinas A320NEO, B737MAX e C919, respectivamente. Levando em consideração a cotação do dólar e a origem totalmente nacional, os preços do PD-14 no mercado mundial serão bastante atrativos.
Soberania técnica
Desde o início, os engenheiros planejaram acertadamente, com base no PD-14, o desenvolvimento de uma família inteira de motores de aeronaves com empuxo de 9 a 18 toneladas, que será discutido um pouco mais tarde. O gerador a gás finalizado da novidade Perm, ou seja, o coração do motor, ficou pronto para testes de bancada em novembro de 2010. Um protótipo pronto, ou, como também é chamado, um demonstrador de tecnologia, foi encerrado no estande em junho de 2012. O motor decolou pela primeira vez em outubro de 2015, embora não sob a asa do MS-21, mas junto com o laboratório de vôo IL-76LL nº 08-07.
Os primeiros estudos dos parâmetros do motor confirmaram sua vantagem técnica em relação aos importados. O consumo específico de combustível foi reduzido em 10-15% e o custo do ciclo de vida foi reduzido em 20%. Os desenvolvedores também conseguiram lidar com o ruído, devido ao qual os motores domésticos não puderam ser certificados no Ocidente. O PD-14 acabou sendo 15-20 dB mais silencioso do que o exigido pelos padrões da Organização da Aviação Civil Internacional (ICAO). Inicialmente, os principais gerentes da United Aircraft Building Organization planejaram com otimismo elevar o MS-21 nos motores domésticos no início de 2018. Mas, como podemos ver, isso aconteceu apenas em dezembro de 2020.
Em janeiro deste ano, três motores, um dos quais de reserva, percorreram 4.000 quilômetros de Perm a Irkutsk em reboques de automóveis para ficar sob a asa do MC-21 com o número 0012. Esses motores foram fabricados em Perm em 2018, mas só agora eles estão em demanda. No ano passado, foram montados mais dois motores, nos quais o MC-21-310 será certificado pela Agência Federal de Transporte Aéreo. Também em 2021, eles planejam receber um certificado semelhante da Agência Europeia para a Segurança da Aviação EASA. E se tudo correr conforme o planejado, a fábrica da Perm produzirá até 50 motores de aeronaves PD-14 por ano. Uma versão forçada com empuxo de até 14,5 toneladas PD-14A, bem como um PD-14M ainda mais potente, projetado para no máximo 15,6 toneladas de empuxo, estão sendo desenvolvidos. Há uma ideia de desenvolver uma versão leve PD-8 para o SuperJet baseada no gerador a gás do motor Perm.
Então começa a mágica dos números. Ao aumentar o desvio, o PD-16 será construído para a versão pesada da aeronave MS-21-400 com um empuxo de decolagem de 17 toneladas. Se o diâmetro do ventilador for reduzido, o PD-10 pode ser montado com um empuxo de quase 11 toneladas. A versão helicóptero turboeixo com capacidade de 11,5 mil l / s baseada no turbojato Perm terá futuramente o nome de PD-12V. Nesta versão, ele já encontrará sua aplicação na aviação militar. E, finalmente, para a indústria no desenvolvimento de usinas de turbina a gás "terrestres" GTU-12PD e GTU-16PD.
Em 2021, está previsto o lançamento de outro motor de aeronave com o nome de PD para testes de bancada, apenas o índice será de 35. Anteriormente, os motores desta classe não eram produzidos na Rússia e na URSS: faixa de empuxo de 25 a 50 toneladas, diâmetro do ventilador 3, 1 metro, diâmetro externo 3, 9 metros, e o comprimento da nacela até 8 metros. A produção do gigante está prevista para 2027. Com o advento deste motor, a Rússia terá esperança no renascimento dos lendários Ruslans ou de análogos mais avançados.
