Авиамоторный научно-технический комплекс «Союз» продолжает будоражить авиационную отрасль. На этот раз двигателем тягой 20 тонн, который на голову превзошёл лучшие мировые аналоги и сравнялся с современными турбовинтовыми по топливной эффективности. «Союз» предлагает устанавливать свой двигатель на Ту-214 вместо ПС-90А, который стал головной болью для этого самолета. Об этом расскажем подробнее.
Готовясь к революции
На сегодняшний день можно сказать, что самое уязвимое место Ту-214 — это, как ни странно, самый успешный российский двигатель ПС-90А. Ведь будучи двигателем предыдущего поколения по удельным характеристикам, он проигрывает современным аналогам. Из-за этого снижается общая экономическая эффективность и конкурентоспособность неплохого и по нынешним временам самолёта.
Однако всё может измениться, если государство уделит внимание отчаянно ищущему применение своему новейшему газогенератору АМНТК «Союз».
Не так давно на официальном сайте объединения появилась короткая, но крайне интересная заметка. Она дает исчерпывающую информацию относительно последних результатов деятельности комплекса.
«Специалистами ОАО «АМНТК «Союз» разработан двигатель с тягой 20 тонн, который позволит самолету Ту-214 быть особо конкурентоспособным и обеспечит полеты протяженностью от 1 000 км до 13 000 км».
И прозвучала эта новость как гром среди ясного неба, но куда интереснее его характеристики.
От истребителей до пассажирских самолётов
По информации разработчика, двигатель показывает удельный расход топлива на 30% меньше лучших мировых конкурентов.
При в этом отмечается, что основой двигателя стал новейший газогенератор, разработанный для двигателя Р-579-300, который является дальним потомком легендарного Р-79-300. Он устанавливался на истребитель Як-141 с вертикальным взлётом. А задача тогда стояла, мягко скажем, нетривиальная. Тем не менее она была с блеском решена и благополучно забыта.
Мы недавно писали, что АМНТК «Союз» отметил возможность установки на газогенератор вентиляторов с тягой до 45 тонн. Однако мы сказали не всё. Согласно информации разработчика, базовый газогенератор двигателя гражданского назначения с тягой 20 тонн имеет более 3,5 тысяч часов наработки, 500 из которых — лётные.
Но в некоторый шок повергают другие параметры, представленные на официальном сайте:
«Двигатель на 20 тонн имеет удельный расход топлива 0,398 кг/кгс*ч, при степени двухконтурности 5,62 и температуре газа на входе в турбину 1630 К».
Тут, наверное, стоит оговориться, что раз эти параметры с двигателя сняли, значит, его прототип всё-таки собран. А теперь давайте сравним с конкурентами.
Считающийся одним из лучших в мире новейший двигатель PW1400G с тягой до 14 тонн имеет расход топлива 0,51 кг/кгс*ч при степени двухконтурности 12. Двигатель АМНТК «Союз» обеспечивает преимущество над ним в 22%.
Уровень двухконтурности 12 означает, что через второй (внешний) контур проходит в 12 раз больше воздуха, чем через внутренний. При этом чем выше уровень двухконтурности, тем ниже расход топлива.
Новейший российский ПД-14 от «Пермских моторов» показывает топливную эффективность 0,525 кг/кгс*ч, степень двухконтурности — 8,5. При более низкой двухконтурности разработка «Союза» обеспечивает преимущество в 25%.
И, наконец, ПС-90А имеет топливную эффективность 0,595кг/кгс*ч и двухконтурность 4,5. Таким образом достигается преимущество в рекордные 34% при ненамного большей двухконтурности, равной 5,2.
С многофункциональным приложением SFERA решение задач станет в разы эффективнее. О новой российской разработке читайте здесь. Проект открыт для инвестирования.
Свой путь
Трендом последних десятилетий является стремление увеличить двухконтурность двигателя настолько, насколько это возможно. Однако у такого тренда есть объективные проблемы: чем она выше, тем больше диаметр двигателя. Соответственно, он перестаёт помещаться под крыло самолёта, рискуя задеть взлётную полосу.
Второй проблемой является увеличение сопротивления воздуха с ростом габаритов двигателя, что нивелирует выигрыш в экономии топлива.
Третья проблема кроется в снижении оптимальной крейсерской скорости самолёта с такими двигателями.
Но есть ещё один немаловажный аспект. Увеличение диаметра вентилятора требует освоения новых технологий для обеспечения жёсткости лопаток.
При этом сам АМНТК «Союз» неоднократно заявлял, что главной особенностью решений, разрабатываемых на основе газогенератора двигателя Р-579-300, будет стандартизация и максимальное использование имеющихся инженерных решений без необходимости освоения новых технологий. В конечном итоге это удешевляет и ускоряет разработку.
А высокие характеристики обеспечиваются применением эффективных конструкторских решений. И в этом, очевидно, есть колоссальные успехи.
Сравнялись с турбовинтовыми?
Турбовинтовые двигатели традиционно имеют преимущество в расходе топлива. Но у них тоже есть недостатки: высокий уровень шума и низкая крейсерская скорость.
Двигатель НК-12 с топливной эффективностью 0,161 под крылом самолёта Ту-95 и скоростью 910 км/ч, конечно же, стоит особняком, но это скорее исключение.
Давайте возьмем для сравнения ТВ7-117В, который устанавливают под крыло самолёта Ил-114-300. Его удельный расход топлива составляет 0,200 кг/кгс*ч при крейсерской скорости 500 км/ч. Если сопоставить эти данные, то получается, что предложенный АМНТК «Союз» двигатель практически сравнялся с современным турбовинтовым двигателем по топливной эффективности. Преимущество последнего не превышает 10-12%.
А что если всё-таки увеличить двухконтурность этого 20-тонника с 5,2 до 12. Тогда всё будет куда интереснее, согласитесь?
В сухом остатке получается, что российский Авиамоторный научно-технический комплекс предложил революционную идею. Однако её ещё предстоит проверить в деле…
Из-за отсутствия отклика аудитории Дзен продолжает пессимизировать наш канал. Мы будем признательны, если вы просто поставите лайк и подпишетесь!
Автор:
kogman
Читайте также:
Материал создан при поддержке проекта SFERA