В середине 1950-х годов в развитии авиации наступила эра реактивных двигателей. К решению новой сложной задачи - созданию газотурбинных двигателей - коллектив КБ АО «Авиадвигатель» приступил уже под руководством Генерального авиаконструктора П.А. Соловьева. Перебрав различные варианты, П.А. Соловьев остановился на идее двухконтурного двигателя, которую предложил замечательный советский авиаконструктор A.M. Люлька. Двухконтурный двигатель при малых массе и размерах обещал дать значительную тягу и экономию топлива. Однако в нашей стране, да и за рубежом в то время практически не было опыта и работы над ним.
Массовое серийное производство ТРДД началось в 1960 г. на моторостроительном заводе в Перми под маркой Д-20П с тягой 5800 кг. Д-20П считается первым двухконтур-ным турбореактивным двигателем на пассажирских самолетах нашей страны. Двигатели Д-20П были установлены на самолете Ту-124, который является уменьшенной копией Ту-104. Выдающегося авиаконструктора П.А. Соловьева по праву называют родоначальником двухконтурных двигателей.
Первенец Д-20П оказался настолько удачным, что на его основе в последующие годы была создана целая плеяда первоклассных авиационных двигателей.
Кроме двигателя Д-20П, в АО «Авиадвигатель» разработан ряд грузотурбинных двигателей Д-25В для первых советских тяжелых вертолетов Ми-6 и Ми-10, Д-25ВФ для вертолета-гиганта Ми-12 (В-12); Д-30, Д-30КУ, Д-30КП для гражданских самолетов Ту-134, Ту-154М, Ил-62М, Ил-76.
Д-20П явился прототипом двигателя Д-30, который в 1967 году прошел государственные испытания.
Д-30 - первый советский авиадвигатель, получивший международный сертификат летной годности.
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ Д-30 II СЕРИИ
Тип двигателя Турбореактивный,
двухконтурный, двухроторный с реверсом тяги
Направление вращения роторов двигателя (смотря со стороны
реактивного сопла) левое
Взлетная тяга, кг 6800
Степень двухконтурности 1,01
Степень повышения давления 18,6
Сухая масса двигателя, кг 1765
Габаритные размеры двигателя, мм:
- длина 4733,5
- диаметр 1050 Удельный расход топлива
при крейсерском режиме
(H-11 000 м, V = 750 км/час), кг тягихчас 0,75
Секундный расход воздуха, кг/сек 127
Применение (летательные аппараты) Ту-134
ОСНОВНЫЕ ДАННЫЕ ДВИГАТЕЛЯ Д-30КУ
Тип двигателя Турбореактивный,
двухконтурный, с двухкаскадным компрессором и внутренним смешением потоков газов наружного и внутреннего контуров Взлетная тяга, кг 11 000
Расход воздуха, кг/сек 268
Степень двухконтурности 2,35
Степень сжатия 17,4
Удельный расход, кг тягихчас 0,7
Тяга реверса, кг 3800
Масса двигателя без реверса, кг 2300
Масса двигателя с реверсом, кг 2650
Длина двигателя, мм 5698
Максимальный диаметр двигателя, мм 1560
Применение (летательные аппараты) Ту-154М,
На двигателе Д-ЗОКУ впервые в отечественном двигателе-строении установлено реверсивное устройство ковшего типа.
В 1968 году начаты работы над двигателем Д-ЗОКП, по основным узлам почти полностью унифицированным с Д-30КУ. В начале 1972 года он прошел государственные испытания и установлен на транспортном самолете Ил-76. В феврале 1979 года прошел 300-часовые испытания Д-30КУ-154 (модификация Д-ЗОКУ), предназначенный для серийного самолета Ту-154М.
Более перспективной является разработка пермских авиаконструкторов - газотурбинный двигатель с высокой степенью двухконтурности Д-90А.
В 1984 г. был собран и испытан первый двигатель Д-90А, в 1988 г. началось его серийное производство, а в 1989 г. с этими двигателями совершил свой первый полет средний магистральный самолет Ту-204.
В 1987 году двигателю присвоено имя создателя П.А. Соловьева, он стал называться ПС-90А. ПС-90А - это последнее детище старейшего и талантливого авиаконструктора-моториста П.А. Соловьева, в октябре 1996 г. его не стало. Причиной смерти послужило резкое выступление одного из высоких московских чиновников в адрес отечественного авиапрома и двигателя ПС-90А, носящего его имя. Дело П.А. Соловьева продолжил его ученик - авиационный конструктор А.А. Иноземцев.
Двигатель ПС-90А является двухконтурным турбореактивным ГТД со смещением потоков воздуха наружного и газа внутреннего контуров, турбовентилятор и газогенератор которого образуют двухвальную роторную систему. Двигатель имеет одноступенчатый вентилятор диаметром 1900 мм, что при степени двухконтурности, равной 4,36, обеспечивает весьма экономичный расход топлива. ТРДД ПС-90А оснащен цифровой электронной системой автоматического регулирования и бортовой электронной системой контроля технического состояния двигателя. Во внешнем контуре двигателя расположено реверсивное устройство, улучшающее летные характеристики самолета. Двигатель ПС-90А - модульной конструкции, состоящей из 11 основных узлов, что дает этому ТРДД существенные эксплуатационные достоинства.
При разработке двигателя были использованы новейшие технологии - изготовление лопаток турбины методом монокристаллического литья, нанесение на лопатки жаростойких теплозащитных покрытий и др.
Особое внимание уделялось акустическим характеристикам. Удалось снизить уровень шума ниже требований Конвенции о международной гражданской авиации.
Двигатель ПС-90А развивает на взлетном режиме тягу 16 000 кг, на чрезвычайном режиме - 17 500 кг, на крейсерском 3500 кг. Его удельный расход топлива составляет 0,58 кг/кгхчас, что является рекордной величиной среди двигателей подобного класса тяги. Сухая масса двигателя - 2950 кг. Длина двигателя - 4964 мм.
В 1992 г. завершили разработку и сертифицировали двигатель ПСВ-90А, получив одновременно сертификат типа и соответствия нормам ИКАО по шуму и выбросам вредных веществ. С 1993 г. двигатель эксплуатируется на пассажирских линиях. 20 февраля 1996 г. АО « Пермские моторы» вручен сертификат Авиарегистра МАК на производство двигателя ПС-90А.
ПС-90А является практически единственным российским двигателем, отвечающим самым жестким международным требованиям по шуму и выбросу вредных веществ. Он не уступает зарубежным аналогам и вполне соответствует облику новых высокоэкономичных двигателей для современной транспортной и пассажирской авиации.
Двигатель ПС-90А широко используется на отечественных самолетах: дальнемагистральных Ил-96-300, средне-магистральных Ту-204, Ту-214, транспортных Ил-76ТД, Ил-76ТФ. ПС-90А - единственный в России авиадвигатель, разрешенный к эксплуатации в других странах. Тем не менее совершенствование двигателя, его доводка по надежности и ресурсу, как принято во всем мире, идет непрерывно все эти годы и по-прежнему является для ОАО «Авиадвигатель» и ОАО «Пермские моторы» приоритетной задачей.
Характеристики и основные данные ПС-90А по расходу топлива, удельному весу, а также экономическим показателям находятся на уровне лучших зарубежных двигателей самолетов пассажирской и транспортной авиации.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДВИГАТЕЛЯ ПС-90А И ДВУХ ЛУЧШИХ ЗАРУБЕЖНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, БЛИЖАЙШИХ АНАЛОГОВ ПО КЛАССУ ТЯГИ
Спроектирован ТРДД ПС-90А-76 с улучшенными ресурсными, акустическими, эмиссионными характеристиками и показателями надежности. Установка двигателя ПС-90А-76 на транспортных самолетах Ил-76ТД, Ил-76ТФ позволит снизить удельный расход топлива на 15%. Тяга на взлетном режиме - 14 500 кг, на крейсерском - 3500 кг.
Модификация ПС-90А-154 с изменением в конструкции для бокового крепления двигателя в хвостовой части самолета Ту-154М2 позволит снизить расход топлива по сравнению с самолетом Ту-154М на 15% и обеспечить показатели самолета по шуму и эмиссии вредных веществ в соответствии с нормами ИКАО.