Второй двигатель SuperJet
Тема: Второй двигатель SuperJet
Обсуждаем: Второй двигатель SuperJet, RBC Daily, 07.05.2007
господину Ломазову
Благодарю за доброе отношение.
Вентилятор 26-го и 436-го - действительно позавчерашний день.
С турбиной, в общем-то, серьезных проблем, особенно в теории нет. Резервы для поднятия Тг есть и серьезные - там еще и полпути не пройдено по "выгребанию" всех резервов. А их хватит действительно, что бы "вертеть" вентилятором куда более увесистым.
По моим оценкам - не только до 10тс, но и до 11.5. Правда, степень двухконтурности уже уйдет под 10.
Ахиллесова пята, как я уже озвучивал - компрессор. Там дергаться некуда, разве что вводить подпорную, назовем ее так, ступень - но, сами понимаете, насколько это взорвет существующую конструкцию.
Но все равно будет дешевле, чем создавать с нуля ПС-12.
Ваша идея создания 12-тонного движка в кооперации, скажем Рыбинска с Запорожьем, вполне разумна. Только под Запорожьем подразумевается, надеюсь "Мотор-Сiч", а не "Ивченко-прогресс" - там, как мне своеобразно рассказывают мои украинские друзья, "радгосп тихе життя" - старенький генеральный под 80, чуть более молодые главные (чего рассказывать - сами знаем на примере "туполевцев").
А "Мотор-Сiч", заметьте, идет нахрапом - они уже практически самостоятельно создали три движка: ТВД ТВ 3-117ВМА-СБМ1 для Ан-140, ТВД ВК-1500 для Ан-3 и Ан-38 и ГТД ВСУ МС-450 для Ан-148.
Лейтенанту.
"Радгосп тыхэ жыття" - это хорошо.
Главное - им хорошо на продлении ресурса Д18. И дожить до пенсии. Что касается указанных моторов, то они сделаны заводом в кооперации с Климовым, а не с привычным Ивченко. И с ЦИАМом и ВИАМом. То есть с Россией. И сбыт на Россию.
По 10-11 тоннику просто нет выхода. Пермяки ПС90 толком не довели - а там те же ресурсы по модернизации до 20 т есть наверняка. Там тоже позавчерашний компрессор. Самая еффективная на сегодня линия для гражданских и транспортных самолетов - это турбовинтовентиляторы и винтовентиляторы. Недаром антоновцы сделали аванпроект магистральника с двумя Д27 в хвосте (по компоновке Ту134). Я очень не люблю такую компоновку (задняя центровка), но, видимо резоны были. Причем наработки по Д27 и НК93 (планетарные редуктора) - это главный козырь. В любом случае гражданские моторы следующих поколений будут нацелены на экономику с узким диапазоном чисел М (не истребитель). А здесь только винтовентилятор (открытый или закапотированный) и редуктор.
Поэтому с точки зрения задела на будущее сейчас тематикой переделки Д436 стоит заниматься. Ведь этот мотор базовый по линейке Ан,Ту, Бе. Все эти машины имеют высокий клиренс. Так что линейка 6-11 тонн под один надежный газогенератор (а он прекрасно показал себя на Як42) именно то, что нужно и производителям и эксплуатантам.
То, что мои расчеты вами подтверждаются, радует.
Плохо одно - Рыбинск (где самое деятельное руководство - тянет под себя всю перспективную тематику) не будет заниматься Д436, поскольку уже дружит со Снекмой. Это тема Салюта и УМПО. Они и делают детали этого мотора. На Салюте, думаю, перспективность темы понимают, есть свое КБ с опытом модернизации АЛ31 (принят на вооружение) и, что самое главное - до ЦИАМа можно доехать на трамвае. Или пройти пешком через мостик. Они могут довести все - есть люди, в т.ч. молодежь, есть полностью компьтеризированное КБ и опыт работы с электронной документацией, есть живая кооперация, есть по соседству прекрасная наука. Издержки будут минимальные. Нет опыта создания вентиляторов для М 0,6-0,8, но это наживное. Компрессора для многорежимного истребителя делать куда сложнее, чем компрессора для двухрежимного самолета (взлет-посадка-крейсер). Ведь магистральнику кобру и колокол выполнять не нужно. Так что им по силам.
Нужно политическое решение и сарьезный нажим - а деньги на гражданский мотор при наличии заказов они найдут. Причем и компенсацию за проценты государство даст.
Интересно, что по этому поводу скажет наш главный аналитик Олег Пантелеев (если прочтет нашу с вами переписку)?
С уважением
Добрый день, коллеги!
Не далее, чем сегодня была пресс-конференция г-на Кузьменко, генконструктора "Сатурна". Привожу тезисы относительно SaM-146 / Д-436 по теме использования последнего на SSJ:
- Двигатель Д-436-148 по своим габаритам превосходит SaM 146 (диаметр двигателя на входе 1373 против 1224 у SaM 146). Следовательно, вешать под крыло его некуда.
- Для эксплуатации в составе увеличенной версии SSJ двигатель должен иметь тягу не менее 7900 кгс. Известные нам версии
Д-436-Т1 и Д-436-148 имеют величину максимальной тяги не более 7500 кгс. Величина максимальной тяги двигателя SaM 146, подтвержденная стендовыми испытаниями на втором экземпляре двигателя, составила 8437 кгс.
- Проблематичным представляется установление конкурентного ресурса. Так для двигателя Д-436-Т1 с тягой 7500 кгс ресурсы основных деталей составляют от 3110 до 5380 полетных циклов. Естественно, что при переходе к большей тяге (от 7500 кгс до 7900 кгс) ресурс основных деталей сократится. Ресурсы основных деталей двигателя SaM 146 составляют от 20 000 до 60 000 полетных циклов.
- Масса силовой установки с двигателями Д-436-148 на 100 кг тяжелее, чем с двигателем SaM 146.
- Сравнение топливной эффективности двух двигателей не в пользу Д-436-148. В условиях крейсерского режима (Н=11, М=0,78) экономичность двигателя SaM 146, по сравнению с Д-436-148 лучше не менее чем на 3%.
- Есть основания полагать, что двигатель Д-436-148 невозможно сертифицировать по современным европейским требованиям, хотя бы по применяемым материалам, агрегатам и системам.
- Число ступеней турбокомпрессора SaM 146 на 40% меньше (14 вместо 20 ступеней), удельная лобовая тяга SaM 146 на 35% больше чем на
Д-436-148, что существенно ухудшает реальную топливную экономичность последнего.
- Есть преимущество SaM 146 и по экологическим параметрам.
Повторюсь, что это доводы, которые озвучил М.Кузьменко...
Теперь несколько слов о Д-436. Версия -Т2 и тем более -Т3 позволят получить тягу свыше 8 тонн (-Т2 - 8200, по другим данным 8400, -Т3 - 9400 кг). Версия -Т3 будет иметь массу еще больше - примерно + 150 кг к версии -Т1, но удельный расход на эшелоне будет 0,631 против 0,64 у -Т1. Это данные ЗМКБ.
В принципе, переход от -Т1 к -Т2 - это только настройка САУ. Если при этом поставить и FADEC - будет хороший мотор для стоместника. Хотя влияние на ресурс такой перенастройки - очевидно негативное.
Что касается мотора бОльшей тяги, то "Сатурн" делать этого не станет, так как есть CFM-56.
У России есть, по сути, два варианта: либо ПС-12, либо АИ-436Т12 (он же Д-436Т12).
Заявленные параметры
Параметр ПС-12 АИ-436Т12
Тяга взлетная 13500 12000
Тяга крейсерская 2570 2400
С уд крейс 0,549 0,555
Диаметр 1870 2070
Данные - журнал Авиапанорама.
Выводы. Проект АИ-436Т12 - наиболее реален, т.к. газогенератор будет взят уже готовый. Вентилятор посчитан ЦИАМом, кстати, ЦИАМ одобряет и поддерживает проект. Срок его создания при наличии финансирования - года три, не более. Но по заявленным параметрам ПС-12 выглядит более привлекательным...
господину Ломазову
Я не сильно обольщаюсь по поводу винтовентиляторов. Особенно на военных самолетах - им там положено не в чистом воздухе летать, а в таком, где встречаются твердые тела (пули разных калибров, осколки разных головных частей или поражающие, понимаешь, элементы...).
Дальнейший сценарий: попадание, разбалансировка (и отключение по вибрациям) или разрушение... Какой, к черту, оперативно-тактический самолет?
Пока на планете один, близкий к доведенному состоянию - Д-27, но... Очень не скоро он сможет выйти на ресурсы, которые позволят всерьез его рассматривать для применения в гражданской, а значит коммерческой, авиатехнике.
Вспомним НК-12 - только старт массового производства ради Ту-95, покрепленный всей мощью страны советов, позволил выйти сначала на уровни отказобезопасности, а уж потом и ресурсов, чтобы поставить движки сначала на Ту-114, а потом на Ан-22 (экзотику типа "Орленка" не учитываем).
Если бы у Д-27 было бы подобное с Ан-70, то можно было бы рассчитывать на его появление в гражданской авиации. А так... Никто не будет оплачивать доводку движка "на крыле".
Поэтому если в советское время можно было поверить в Ан-180 (так назывался упомянутый Вами проект), то сейчас - без вариантов...
Тем более именно сейчас, по прошествии 15 лет яснее ясного, что Ан-180 - плод того, что "антоновцы" клюнули на удочку всемирно разрекламированной "дурилки" Boeing-7J7, причем, самое грустное, что клюнули самыми последними, когда для всех уже все стало ясно. Тем удивительнее, что их поддержали ГосНИИ ГА и ЦАГИ - видимо, увидели массу диссертационных тем. О ЦИАМе речи нет - я уже высказывал свое мнение, почему отставили готовый Д-236Т и переключились "с центра поля" на Д-27.
Ну а об Ан-180 - тема отдельная. Это не просто экзотика, а вызов всем пунктам безопасности действующих норм - правда, в те времена они не действовали. Я когда-то, еще в "совке", подискутировал с ЦАГИстами о геометрических нюансах этого лайнера - его "лепили", видно в страшной спешке (тоже самое сейчас у Ил-112 - его если начать "копать", то...) и мало-мальский анализ реализуемости кренов по расходу амортизации шасси при посадочных углах показывает, что винтовентиляторы останутся в бетонке почти всегда... те ответили - доработают, машина перспективная. Ладно, дело прошлое - возврата, думаю, к нему не будет.
Ну что ж, браво, господин Пантелеев!
Я и не сомневался в нормальных результатах первого этапа стендовых испытаний SaMа. Почти сорок лет, проистекших между выдачей ТЗ на него и на Д-36, что-то да значат.
Не то, чтобы я безоговорочно принял ресурсы (они пока "бумажные") и разница 3% по удельному расходу на "крейсере" недалека от погрешности измерений - тем более, что в крейсерских условиях движок испытают, дай Бог, к концу лета. Я лично прогнозирую разницу в 6-7% - давайте подождем...
А вот прочие цифры, подтверждающие пропульсивный кпд, говорят о том, что если даже программа SSJ "накроется" (см. другую конференцию), то хороший, добротный движок останется - пусть даже "зарезанный" до 10 тс.
Коллеги, Ваша дискуссия мне напомнила про один абзац текста, автора которого я не знаю, но как раз по теме:
«Выработка специального языка не только закрепляла расхождение методов разных отраслей, но и создавала видимость расхождения там, где его на самом деле не было. Даже поскольку общие методы сохранились или независимо возникали в них, специальный язык скрывал это от сознания людей, заставляя усваивать одно и то же под разными именами. Этим исключались общение и сотрудничество отраслей в развитии их методов: каждая была предоставлена себе самой, своим ограниченным ресурсам. Отсюда вытекала бедность комбинаций, замедлявшая и затруднявшая развитие. Часто бывало так, что одна отрасль техники или познания бесплодно билась в рамках своих старых, неуклюжих и уже исчерпанных методов, тогда как в другой отрасли рядом с нею давно существовали, но оставались неизвестными или непонятными для нее приемы, которыми легко разрешались бы непосильные для нее задачи.
Располагая по отдельности лишь ничтожной частью накопленных в обществе приемов и точек зрения, не имея возможности выбирать из них и комбинировать их наилучшим образом, специалисты не справляются с непрерывно накопляемым материалом, не в силах стройно и целостно организовать его. Получается нагромождение материала во все более сыром виде, нередко подавляющее количеством. Усвоение делается все труднее и вынуждает дальнейшее дробление отраслей на еще более мелкие, с новым сужением кругозора и т. д. Это давно было замечено передовыми учеными и мыслителями, которые и вели борьбу против «цеховой узости», главным образом в области науки»
Особенно впечатляют фразы типа "только на испытания уйдет ж/д состав керосина - не менее 2000 тонн"
Владимир, а нельзя ли испытания провести без затрат такой прорвы топлива? Это сразу возникающий вопрос, который переворачивает всё целеполагание Ваших здешних дискуссийи требует совсем другого подхода к обсуждению вопроса о модернизации Д436.
Лейтенанту - вы меня не поняли - я имел ввиду, что винтовентиляторы станут чисто специализированными моторами в граждкнской авиации. Где нужны экономика и ресурс. Ан180, как экзотику я привел в пример, но главное в теме - возможности винтовентиляторов в гражданском секторе. Но не это главное.
Ура Пантелееву! Значит мои соображения по модернизации Д436 - не глас вопиющего в пустыне. Именно об уменьшении числа ступеней, да и обо всем, что выше сказано я говорил и думал.
По ресурсам и диаметрам. Лейтенанту - вы ошиблись, назвав диаметр вентилятора в 1540 мм. Судя по данным О.Пантелеева 1373 (разница громадная). Спорить я не хотел, не имея цифр. Подтверждается то, что диаметр вентилятора позволит по крутящим моментам тихоходных ступеней тербины выйти на большие тяги. А ресурсы нужно добирать за счет технологии.
По весам тоже правота за мной - имея на 149 мм больший диаметр Д436 всего то на 100 кг тяжелее в состоянии поставки. То есть у Д436, сделанного в конце 80-х, прекрасные весовые характеристики для своего возраста. А с учетом применения новых технологий довести вентилятор и газогенератор до приемлемого ресурса возможно.
О ресурсе - так ли он важен. Если двигатель на базе модернизированного Д436 будет в полтора раза дешевле SaMа то, те кто считает деньги, возьмут его, несмотря на меньший ресурс - ведь час его эксплуатации будет дешевле. Здесь не место приводит выкладки по экономике, но я могу подтвердить мои слова расчетами.
Главное - ПС12 только на бумаге в виде пока что проработок (врядли приступили к реальному проектированию, организации кооперации и т.п.), Д436 летает. То есть это быстрое решение. А ПС12 делать нужно - свой мотор, не украинский. Но спешить не следует - МС21 имеет мотор для летных испытаний. А это главное!
Получается что страна может получить два мотора, полностью перекрывающие самую востребованную разверность - SaM146 и Д436Т12. Один в классе тяги от 7 до 10 тонн, а второй - от 10 до Бурлака - 14 тонн. Далее есть ПС90 и НК93 (испытывается на летающей лаборатории), а далее украинский Д18. То есть получается линейка. Нужны новые САУ типа FADEK, но это прирастет.
Дмитрию.
А как? Двигатель нужно прокрутить на стендах несколько тысяч часов и не один. Каждый час работы Д436 на крейсерском режиме 1600х0,63~1000 кг керосина. На взлетном режиме 7500х0,37~2800 кг керосина. Считайте дальше сами - минимум 2000 часов нужно накрутить для испытаний по доводке и на ресурс. И это 3-5 моторов, а каждый опытный мотор стоит десятка серийных. Цена серийного пляшет в пределах 2 млн. зелени. Еще цифры? Я думаю и так достаточно.
Кстати, топливо на испытания - не главные деньги. А без того, чтобы покрутить мотор на стенде, в мире не бывает.
Вы только можете догадываться сколько было сожжено керосина при советской власти на доводку наших моторов.
господину Жигалову.
присоединяюсь к господину Ломазову с единственым дополнением - по существующим методикам для подтверждения заявленного ресурса надо троекратно "открутить" его на стенде. нравится сие или нет...
господину Ломазову.
1. Ничего я не ошибся. Даже Д-36 имеет диаметр вентилятора 1425мм (см. фундаментальный труд "Развитие авиационной науки и техники в СССР" М. "Наука" 1980 стр. 214-215), так что цифра господина Пантелеева по диаметру Д-436 - 1373мм - мной ставится под сомнение. Завтра я сообщу точную цифру - с чертежей.
Потому я свою цифру 1540мм для уровня тяг 10тс , назначенного Вами, подтверждаю. И то, с учетом, что лопатки вентилятора станут при этом саблевидными, а не с максимальной шириной хорды на 100% размаха, как сейчас...
2. По винтовентиляторам у меня все равно скептическая позиция. Поскольку нет реального "подопытного кролика" в виде военного самолета, то самолет гражданский никак не просматривается.
3. О Д-18 забудьте. По моей информации последний серийный движок "отгружен" в 1994 году. За 13 лет, я думаю, вымерли уже все, кто знал "с какого бока" к нему подходить...
Тов. Лейтенанту.
Если я господин, извольте в товарищи.
Если поддтверждает советская книга, да еще издательтсва "Наука" - вопрос снимаю. Не ищите диаметр - он велик для сегодняшнего дня.
Лопатки, подпорная ступень - все это даст эффект.
Но что даст может быть еще больший эффект - современные мозги, управление. И оптимизация процесса горения. Исходя из опыта повышения экономичности дизелей - давление на форсунках плюс уменьшение диаметра отверстий на распылителях. Этот прием (благо сегодня можно прожечь лазером любой мыслимый диаметр) обеспечит малую каплю, а как следствие - увеличение поверхности горения. Можно немного снизить коэфициент избытка воздуха, а значит уменьшить степень сжатия - выигрыш в кпд. Процентик там, полпроцентика там. Вот и добавится крутящий момент на вентилятор.
По вентиляторам - нам тенденцию не изменить - не у нас, так у них. Снижение оборотов вентилятора, увеличение диаметра по концам лопаток, применение понижающих редукторов, приводимых ступенями низкого давления - другого пути повышения кпд газтурбинных авиадвигателей однорежимного применения нет. У военных - другое. Скорости от нуля до 2М, приемистость, резкое маневрирование. Особенно, если наступит эра БЛА. Но гражданская техника другое - не вам объяснять. Здесь специализация и экономия топлива. А значит - назад к винтам.
По Д18. Я по натуре - черный оптимист. Наше доблестное Минобороны все равно рано или поздно запросит новые Русланы. И на грузовом рынке они нужны. Их будут делать, а значит возобновят мотор. Ведь ремонты идут. А значит делаются лопатки (турбинные и если просят - компрессорные). Подшипники тоже делают. Моторы разбирают и собирают. Гидравлику чинят. Есть лопатка - будет мотор. Документация в наличии. Если за этот мотор возьмутся всерьез и не на Украине - его сделают и модернизируют. Ведь Русланам летать и летать. Ведь сделали рыбинцы ГТ110 и морскую турбину (правда пока не увижу - не поверю). Но говорят, что сделали.
А этот мотор лучше все подходит для 180-190 тонного пассажирского дальне-среднемагистральника если его немного подмарафетить. Это и Ил86 для китайцев (пример от фонаря) в двухдвигательной версии. И сразу межкрнтинентальная дальность!
Без 25 тонного мотора никак нельзя - это верх нашей линейки. Ведь А380 для России не нужен.
Коллеги, уже не рискуя показаться дилетантом, хочу узнать, где можно почитать по методикам испытаний двигателей и используется ли имитационное моделирование при испытаниях?
Дмитрию Жигалову.
Не рискуйте спрашивать - мы все друг у друга что-то выпытываем.
В ЦИАМе разработаны прекрасные методики компьтерного моделирования все процессов, происходящих в двигателе. Как мне говорили сами разработчики, они могут рассчитать в моторе все. Но эти методики нужны только на этапе разработки документации на опытные моторы и очень ускоряют процесс разработки. Та когда вы читаете, что SaM146 подтвердил заявленные характеристики между строк читайте - методики ЦИАМа для помощи проектировщикам работают прекрасно.
Но нельзя путать моделирование с испытаниями. Единственным достоверным свидетельством пригодности изделия, его работоспособности и ресурса являются натурные испытания. Сначала на стенде (откатываются 3 заявленных ресурса, а это составы с топливом), а после (или параллельно) на летающих лабораториях и первых предсерийных машинах. Авиация требует надежности и заменить испытания моделированием - полное безумие.
Поэтому говоря о сроках разработки я беру 1-1,5 года на документацию, год на изготовление первых образцов и доработку предсерийной документации, год-полтора на испытания. Ускорить здесь ничего нельзя, это как рождение ребенка - срок определен не нами и никакие современные методы не отменят время испытаний и время для разбора результатов испытаний и внесения изменений. Новые методы позволяют с высокой степенью достоверности рассчитать двигатель, но только испытания дадут ему добро на подвеску на самолет.
господину Ломазову.
Задумавшись о перспективах 10-12тонного движка в России и СНГ, я вспомнил, что в западном мире попытка создать конкурента CFM56 уже предпринималась. И не так уж давно.
Называлась эта попытка - семейство Prtatt&Whitney PW6000 тягой 9.5-11.5тс. Идея-фикс этого движка заключалась в уменьшении количества лопаток - на 62% меньше, чем у CFM-ма и на 48%, чем у BR715. Идея сия сулила снижение эксплуатационных расходов в полтора-два раза.
Припоминаю, что сертификат планировался в 2002-2003-м...Но, похоже, все у "праттов" накрылось.
У нас, конечно, в отличие от них шансов побольше, в нашем-то "натуральном хозяйстве"...
To leutenant:
Данные по входному диаметру относятся к Д-436-148 (его тяга на взлетном режиме 6 400 кг до +37 град, эти цифры с сайта "Мотор Сич", подтверждены данными "Прогресса"), представлены на презентации НПО "Сатурн" в части сравнения с SaM-146.
Габариты Д-436-148, мм 3830x1784x1930, данные "Прогресса". Габариты Д-436Т1, мм 3829x1802x1949 - взято там же.
Наконец, габариты Д-36 сер. 1, 1А и 2А, 3А, мм: 3930×2030×2270 3192×1541×1711,5 3192×1541×1711,5
Тов. Лейтенанту.
Специально посмотрел на полные скромности обрезанные данные по PW600. И на картинку. Очень, как вы понимаете, все похоже. Лопатки первой ступени вентилятора пошире чем у Д436, поуже, чем у SaM. Внутрь не пускают. По размерам вентилятора 1435,1 мм (Д436, то есть самое ОНО). Габариты только длина 2743,2 мм (покороче) вес 2250 кг (не мало), тяга 10910 кг (максимал, взлет). Имеем 4,8484 кг тяги/кг веса. Очень неплохо.
Короче, по Ильфу и Петрову - "немного фантазии из простой швейной машины Зингера получится прекрасная колхозная сноповязалка".
Расходов нет и вообще, кроме "ура" ничего нет. Продано 1000 моторов за пять неполных лет. В т.ч. на А318 и А320.
Короче, Салюту не с Сатурном меряться, а заняться Д436 в предверии МС21 и всяческих модернизаций по линейке Ту. Елисеев денег найдет.
![[image]](../../../pics.aviaport.ru/cache/news/170x/722981.jpg)