Создание нового двигателя ПД-8 стало ответом на несколько проблем, с которыми российская авиационная промышленность столкнулась в середине 2010-х годов. Всё началось с того, что нужно было заменить старый украинский двигатель Д-436ТП на самолёте-амфибии Бе-200. Этот двигатель делали на заводе «Мотор Сич» в Запорожье, но из-за плохих отношений между Россией и Украиной, а также из-за санкций, использовать его стало невозможно. Без нового двигателя производство Бе-200 могло остановиться – последний такой самолёт был выпущен в Таганроге в 2021 году.
Для замены украинского двигателя на Бе-200 рассматривался франко-российский SaM146, используемый на SSJ100. Он разработан Snecma и НПО «Сатурн» на базе CFM56. SaM146 обеспечивает тягу до 7 900 кгс и расход топлива 0,64 кг/(кгс•ч), соответствует нормам ICAO по шуму и выбросам.
SaM146 производился СП Powerjet в Рыбинске: Snecma поставляла газогенератор, а «ОДК-Сатурн» – вентилятор и турбину низкого давления, осуществляя сборку. В 2019 году Генпрокуратура указала Минпромторгу на риски использования комплектующих из стран НАТО из-за санкций, что сделало ремоторизацию Бе-200 под SaM146 невозможной. В результате было решено создать отечественный двигатель аналогичной тяги.
Двигатель SaM146 на самолёт-амфибию Бе-200 устанавливаться не будет
Проблема с SSJ100 возникла параллельно. Snecma не снижала стоимость агрегатов для SaM146, что увеличивало расходы авиакомпаний и убытки России из-за негибкой политики поставщика. После введения санкций в 2022 году поставки комплектующих из Франции прекратились. Минпромторг изначально заявлял, что ПД-8 будет готов через пять лет и сертифицирован до конца 2023 года.
Разработка авиационного газотурбинного двигателя ПД-8 заняла шесть лет, что значительно быстрее традиционных сроков. ПД-8 был создан благодаря использованию наработок от ПД-14, высокому приоритету из-за санкций и применению цифровых технологий.
«Цифровой двойник» ускорит сертификацию двигателя ПД-8
Головной разработчик двигателя ПД-8 — «ОДК-Сатурн». В Рыбинске применялись современные методы проектирования, включая цифровую сертификацию. Это позволило использовать технологии создания цифрового двойника и компьютерного моделирования для сокращения числа реальных испытаний, повышения их эффективности и ускорения процесса сертификации. Результаты виртуальных испытаний вошли в сертификационные отчёты.
Использование цифровых двойников и виртуальных испытаний минимизировало необходимость дорогостоящих физических проверок, а тщательная отладка параметров в виртуальной среде ускорила выявление проблем. Для сокращения сроков проектирования и сертификации применялись средства автоматизации и управления инженерными данными.
Инженеры использовали платформы CML-Bench® и pSeven Enterprise для виртуальных испытаний ПД-8, сократив натурные тесты. Результаты моделирования заложили основу для сертификации. В будущем это сократит стендовые испытания при создании новых модификаций. К проекту подключены предприятия Объединённой двигателестроительной корпорации: «ОДК-Авиадвигатель» разработал камеру сгорания, турбину высокого давления и другие компоненты.
С помощью отечественных платформ CML-Bench® и pSeven Enterprise инженеры провели множество виртуальных испытаний для определения прочностных характеристик, температурных режимов и аэродинамики ПД-8, сократив дорогостоящие натурные тесты. Результаты моделирования стали основой для сертификации. В будущем это значительно уменьшит объём стендовых испытаний при создании новых модификаций двигателя. К проекту подключены другие предприятия Объединённой двигателестроительной корпорации. «ОДК-Авиадвигатель» разработал камеру сгорания, турбину высокого давления, коробку приводных агрегатов, центральный привод и передачу.
«ОДК-СТАР» разработала систему автоматического управления двигателем САУ-8 с полной цифровой ответственностью (FADEC), превосходящую гидромеханические системы по количеству обрабатываемых параметров для оптимизации работы. Это единственная российская компания, специализирующаяся на разработке и производстве систем топливопитания и управления газотурбинными двигателями, включая цифровые агрегаты FADEC.
САУ-8 контролирует более 30 параметров, включая давление топлива и зазоры в турбинах, и прошла испытания при температуре 1100°C. Разработка заняла полтора года, использованы только российские компоненты.
«ОДК-УМПО» производит заготовки промежуточного корпуса двигателя, разделяющего сжатый воздух на наружный и внутренний контуры, а также корпуса подшипников и переходники для приводных агрегатов.
Система управления двигателем ПД-8 прошла испытания на имитацию пожара в мотогондоле
В ВИАМ быстро разработали пять новых литейных жаропрочных сплавов для ПД-8, которые отличаются высокой технологичностью, прочностью и доступной стоимостью. Производство налажено в НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ. Сплавы сертифицированы для ответственных компонентов газовой турбины, особенно выделяется сплав ВЖМ12 для монокристаллических лопаток, превосходящий рений содержащие никелевые сплавы по механическим свойствам и длительной прочности при 1100°C.
Сплавы ВЖМ200 для рабочих лопаток и ВЖЛ125 для сопловых легированы гафнием, что повышает пластичность при высокой прочности. В сплавах ВЖЛ718 и ВЖЛ220 упрочнение обеспечивается интерметаллидной фазой Ni3Nb, улучшая свариваемость для корпусных деталей. Это впервые реализовано в России.
Разработка коммуникаций для двигателя ПД-8 в АО «ОКБ «Аэрокосмические системы» включала цифровое проектирование с использованием цифровых двойников, исключая ручную подгонку компонентов. Это ускорило производство и снизило ошибки. Жгуты и трубопроводы проектировались с учётом ограниченного пространства и стандартов, применялись современные провода с улучшенной изоляцией и уменьшенным диаметром, снижая массу и повышая стойкость к перегрузкам.
3D-модели, ЧПУ-станки и гибкие рукава высокого давления ускорили разработку трубопроводов. Рукава выдерживают температуру до 1100°C и давление до 280 атм. Трубопроводы изолированы жаропрочным сплавом ХН75МБТЮ.
ПД-8 построен по двухвальной схеме с разделением нагрузки: внешний вал соединяет вентилятор и турбину низкого давления, внутренний – компрессор и турбину высокого давления. Это повышает эффективность, снижает вибрации и увеличивает ресурс двигателя.
Какой «Суперджет» первым взлетел с двигателями ПД-8
Вентилятор двигателя состоит из 24 титановых лопаток. За ним находится трёхступенчатый компрессор низкого давления, затем семиступенчатый компрессор высокого давления, обеспечивающий степень сжатия 28:1 и улучшающий топливную эффективность. Регулируемые направляющие аппараты первых двух ступеней обеспечивают стабильную работу.
Камера сгорания разработана «ОДК-Авиадвигатель», отличается низким уровнем выбросов и высокой температурной стойкостью, используя жаропрочные сплавы и покрытия двигателя ПД-14.
Мотогондола также разработки «ОДК-Авиадвигатель», на 60% состоит из композитных материалов, что снижает вес силовой установки.
Конструкция включает реверсивное устройство решётчатого типа вместо ковшовой системы SaM146, улучшая торможение и снижая уровень шума на 5 EPNdB благодаря интеграции с системой смешения потоков. Вспомогательные агрегаты вынесены на боковые стороны, уменьшая высоту мотогондолы и облегчая интеграцию с крылом. Производство мотогондолы осуществляется на ВАСО, где используются изделия из неметаллов и полимерно-композиционных материалов, а узлы мотогондолы и реверсивного устройства производит «Пермский завод «Машиностроитель».
SSJ 130NG, SSJ 100SV, SSJ 100-75 — всё дело в двигателе
При создании импортозамещённого «Суперджета» сохранили силовую конструкцию планера и унифицировали точки навески двигателя с Sam146 для замены на ПД-8 без значительных изменений и сокращения испытаний. Испытания ПД-8 начались в 2021 году: в мае установили первый газогенератор, который успешно прошёл стендовые испытания, подтвердив правильность решений. В сентябре завершили стендовую отработку второго газогенератора, проверив его эффективность в реальных условиях полёта и измерив параметры.
В «Яковлеве» отметили ошибочность негативных прогнозов по SSJ100 в 2022 году
В ходе стендовых испытаний первого образца ПД-8 отладили системы автоматического управления и стабилизировали запуск двигателя. Получены параметры работы на всех режимах, от «малого газа» до «максимального взлётного», с замерами температуры, прочности, вибраций и проверкой систем. В декабре 2022 года ПД-8 впервые взлетел на Ил-76ЛЛ, заменив двигатель №2 Д-30КП-2. Лётные испытания оценили работу на разных режимах, проверили взаимодействие с самолётом и сняли данные о частоте вращения, давлении, температуре и других параметрах для подтверждения конструктивных решений и обеспечения безопасности.
В октябре 2023 года ПД-8 впервые был запущен в составе самолёта SJ-100. По результатам лётных и наземных испытаний ПД-8 был доработан, и 17 марта 2025 года состоялся первый полёт SJ-100 с новыми двигателями. Самолёт провёл в воздухе 40 минут, достиг скорости 500 км/ч и высоты 3000 метров. Двигатели показали стабильную работу на постоянных и переменных режимах.
Сертификацию ПД-8 планируют завершить осенью 2025 года. Уже в 2026 году первые SJ-100 с отечественными двигателями поступят заказчикам.
При подготовке статьи были использованы материалы и технические данные, предоставленные пресс-службой Объединённой двигателестроительной корпорации.
Источник: По теме:
- Завершены длительные испытания двигателя ПД-8 на максимальных режимах
- В Жуковском оценили работу реверса тяги ПД-8 в составе самолёта SJ-100
- Сергей Чемезов заявил о завершении сертификации Ил-114-300 и SJ-100 в начале 2026 года
- В Правительстве России обсудили сертификацию самолёта Ил-114-300 и двигателя ПД-8
- О планируемом начале поставок ПД-8 глава Минпромторга доложил президенту России
- ОДК сообщили о готовности к началу серийного выпуска ПД-8