ПС-90А

  • История
  • Модификации
  • Характеристики

Турбореактивный двухконтурный малошумный двигатель.

Двигатель ПС-­90А – одно из важнейших достижений российского авиационного моторостроения 90­-х годов ХХ века.

Это унифицированный, маршевый, турбовентиляторный, двухконтурный, двухвальный двигатель со смешением потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом тяги в наружном контуре.

Уже более 25 лет ПС-­90А остается единственным в России двигателем четвертого поколения для отечественной магистральной авиации.

В конце 1982 года был объявлен конкурс на унифицированный двигатель с тягой 16 000 кгс для пассажирских самолетов нового поколения Ту-204 и Ил-96. Победу одержали пермяки: испытания Д-90А показали преимущество пермского двигателя по удельному расходу топлива и массе и обеспечили победу в конкурсе. В 1987 году двигателю было присвоено имя создателя, и он стал называться ПС-90А (ПС – Павел Соловьев).

Двигатель ПС-­90А стал пионером по использованию узлов из полимерных композиционных материалов. Применение на двигателе звукопоглощающих конструкций второго поколения позволило самолетам с ПС­-90А и его модификациями снизить уровень шума до самых современных нормативов и обеспечить им возможность летать во все аэропорты мира без ограничений.

Двигатель ПС-90А-76 создан в 2003 году для новых грузовых самолетов семейства Ил­76МД-90, а также для модернизации имеющегося авиапарка Ил-76 с целью повышения эффективности их применения и обеспечения соответствия современным нормам по эмиссии и по шуму самолета на местности.

В 2017 году специальная модификация двигателя ПС-90А-76 создана и установлена на новейший многофункциональный авиационный комплекс радиолокационного дозора и наведения А-100.

Двигатель ПС-90А1 создан в 2007 году для широкофюзеляжного транспортного самолета Ил-96-400Т. Главная особенность двигателя ПС­90А1 – увеличенная до 17 400 кгс тяга взлетного режима. Двигатель имеет малоэмиссионную камеру сгорания и звукопоглощающие конструкции второго поколения. Степень унификации с базовым двигателем ПС­90А составляет 98 %.

Двигатель ПС­90А2 создан в 2009 году для среднемагистрального пассажирского самолета Ту­204СМ и имеет глубокую модернизацию относительно ПС-90А (новая турбина высокого давления, новая система автоматического управления, новые трансмиссионные подшипники и опоры). По сравнению с базовым двигателем ПС­90А2 обладает рядом преимуществ, в числе которых уменьшение трудоемкости обслуживания, увеличение ресурса основных деталей.

Тяга на взлетном режиме: 16000 кгс

Тяга на крейсерском режиме: 3500 кгс

Удельный расход топлива: 0,595 кг/кгс·ч

Степень двухконтурности m=4,4

Температура газа ТСА макс=1640К

Высота полета: до 13100 м

Высота запуска в полете: 7 000 м

Температура воздуха у земли для запуска и работы: –47…+45°C

Высотность аэродромов: до 3500 м

Сухая масса: 2950 кг

Поставочная масса: 4300 кг

Длина двигателя: 4964 мм

Диаметр вентилятора: 1900 мм

ПС-90

В конце 1982 года был объявлен конкурс на унифицированный двигатель с тягой 16000 кгс для самолётов Ил-96-300 и Ту-204. ОКБ П.А.Соловьёва в рамках конкурса разработало проект турбовентиляторного двигателя Д-90А (с 1987 года — ПС-90А). Его производство организовано на заводе №19 им. Я.М.Свердлова в Перми в 1989 году. В 1992 году двигатель был сертифицирован. С 1993 года он эксплуатируется на пассажирских авиалиниях. В октябре 2000 года ПС-90А первым из отечественных двигателей прошёл сертификацию на птицеустойчивость.

ПС-90А выполнен по двухвальной схеме с реверсивным устройством в канале наружного контура. Состоит из 11 модулей. Вентилятор одноступенчатый с дополнительной подпорной ступенью. Компрессор 13-ступенчатый, имеет корпусы кольцевого типа без продольных фланцев, 3 поворотных направляющих аппарата. Турбина высокого давления имеет 2 ступени, низкого — 4. Камера сгорания трубчато-кольцевая с 12 жаровыми трубами. ПС-90А стал первым отечественным двигателем, имеющим электронно-цифровую систему управления и диагностики (система «Диагноз-90»). Она автоматически выбирает оптимальный расход топлива при любом режиме и метеоусловиях, уменьшает нагрузку на экипаж при запуске двигателя и наборе высоты, обеспечивает защиту от помпажа.

Система имеет два независимых электронных канала управления и резервный гидромеханический.

Всего изготовлено 300 двигателей семейства ПС-90. Развал страны и глубокий экономический кризис сказался и на производстве двигателя. В период с 1996 по 2001 год не было произведено ни одного нового ПС-90, а только производился ремонт ранее выпущенных. К сентябрю 2004 года общий налёт двигателей ПС-90А на всех самолётах составил 1000000 часов. 17 октября 2009 года начались лётные испытания модернизированного двигателя ПС-90А2.

Модификации двигателя:

  • ПС-90А (Д-90А) — базовый. Устанавливается на Ил-96-300, Ту-204, Ту-214.
  • ПС-90А сер. 2 — доработанный. Отличается увеличенным ресурсом.
  • ПС-90А-10 — дефорсированный до 9500-10500 кгс. Предназначен для пассажирского самолёта Ту-334-200.
  • ПС-90А-12-Б — дефорсированный до 12000 кгс. Предназначен для пассажирских самолётов Як-242 и Як-46.
  • ПС-90А-16-мод.
  • ПС-90А-76 — дефорсированный до 14500 кгс. Отличается увеличенным ресурсом. Предназначен для транспортных самолётов Ил-76МД-90, Ил-76ТД-90, Ил-76МФ, Ил-76ТФ. Сертифицирован в феврале 2004 года. На октябрь 2012 изготовлено 64 двигателя.
  • ПС-90А-154 — двигатель для самолёта Ту-154М2. Отличается возможностью бокового крепления.
  • ПС-90А2 — модернизированный. Отличается увеличенным ресурсом, улучшенной экономичностью и пожаробезопасностью, возможностью многократного использования чрезвычайного режима. Срок службы увеличен до 12 лет. Разрабатан совместно с фирмой «Прэтт энд Уитни».
  • ПС-90А3у — модернизированный.
  • ПС-90АК — газовый с тягой 16400 кгс. Предназначен для авиалайнера Ту-204К.
  • ПС-90АМ — форсированный с тягой 18000 кгс. Предназначен для аэробуса Ил-96М.
  • ПС-90ЭУ-16А — привод газотурбинной энергетической установки ГТЭ-16ПА. Разработан на базе ПС-90А2.
  • ПС-92 — на криогенном топливе.
  • ГТУ-12П — установка для перекачки природного газа.
  • ГТУ-16П — установка для перекачки природного газа.

Технические харктеристики

Габариты, мм:

длина
диаметр максимальный

4964
1900
Масса, кг2950
Расход воздуха через компрессор, кг/с504
Степень двухконтурности4,5
Степень повышения давления в компрессоре32
Температура газа перед турбиной, °C1370
Тяга, кгс:

на чрезвычайном режиме
на крейсерском режиме

16000
3500
Удельный расход топлива, кг/кгс·ч:

на чрезвычайном режиме
на крейсерском режиме

0,38
0,595
Частота вращения ротора, об/мин.
Общетехнический ресурс, ч.20000

Литература

  1. Виноградов Р.
    И., Пономарёв А.Н. Развитие самолётов мира. — М.: «Машиностроение», 1991. — С. 219.
  2. Вульфов А. Широкофюзеляжные «Илы» // Авиация и космонавтика. — 2002. — №2. — С. 7.
  3. Авиадвигателестроение / Под ред. В.М.Чуйко. — М.: «Авиамир», 1999.
  4. Иноземцев А.А. Пермь — это двигатели! // Крылья Родины. — 1999 — №6. — С. 28-29.
  5. Николаев А. Пять десятилетий Павла Солвьёва // Двигатель. — 2003. — №1. — С. 22-27.

Объединенная двигателестроительная корпорация — Двигатель ПС-90А

  • Компания
    • О компании
  • ОДК Интерпартс
  • Новости

ОАО «Девелопмент «Авиадвигатель»
Серийное производство ОАО «Пермский моторный завод»
Унифицированный базовый ТРДД двухконтурный двухвальный со смешением потоков внешнего и внутреннего контура, реверсом во внешнем контуре и системой шумоподавления.

Применение:

  • Самолет Ил-96-300ПУ Президента Российской Федерации;
  • дальнемагистральных широкофюзеляжных гражданских самолета Ил-96-300;
  • Среднемагистральные гражданские и грузовые самолеты Ту-204-100, Ту-204-300, Ту-204С, Ту-214 и их модификации.

Аттестован в 1992 г. В эксплуатации с 1993 г. Двигатель эксплуатируется по техническому состоянию и не имеет ограничений по межремонтному и общеэксплуатационному (назначенному) ресурсу. Соответствует нормам выбросов, установленным Международной организацией гражданской авиации (ИКАО) в 2008 году, и обеспечивает соответствие нормам ИКАО (глава 4) по шуму.

Двигатель ПС-90А1
Модификация ПС-90А
Серийное производство
ОАО «Пермский моторный завод»

Применение: дальнемагистральный широкофюзеляжный грузовой самолет Ил-96-400Т.

Сертифицирован в 2007 г. В эксплуатации с 2007 г. Уровень унификации с базовыми двигателями ПС-90А 98%. Соответствует нормам ИКАО по излучению 2008 года, обеспечивает соответствие нормам ИКАО (глава 4) по шуму.

Двигатель ПС-90А2
Модификация ПС-90А
Серийное производство
ОАО «Пермский моторный завод»

Применение:

  • Среднемагистральные гражданские и грузовые самолеты Ту-204СМ, Ту-204-100, Ту-204-300, Ту-204, Ту-214 и их модификации.

Разработан ОАО «Авиадвигатель» совместно с Pratt & Whitney (США).
Сертифицирован в 2009 году по АР-33. Соответствует нормам выбросов ИКАО 2008 года. Самолеты с двигателями ПС-90А2 соответствуют нормам ИКАО 2006 г. по шуму (глава 4).

По сравнению с базовыми двигателями:

  • безопасность повышена в 1,5-2 раза;
  • значительное снижение стоимости жизненного цикла;
  • снижение сложности обслуживания в 2 раза.

Двигатель ПС-90А-76
Модификация ПС-90А
Серийное производство
ОАО «Пермский моторный завод»

ЕГЭ:

  • Модернизация существующего парка самолетов Ил-76МД/ТД;
  • Военно-транспортные самолеты Ил-76МД-90, Ил-76МФ;
  • Коммерческие грузовые самолеты Ил-76ТД-90, Ил-76ТФ.

Сертифицирован в 2003 г. Применяется с 2003 г. Соответствует нормам эмиссии ИКАО 2008 г. и обеспечивает соответствие самолетов нормам ИКАО (глава 4) по шуму.

Имеет ряд преимуществ по сравнению с двигателем Д-30КП, таких как:

  • Снижает эксплуатационные расходы в 1,7 раза;
  • Повышает надежность силовой установки в 1,5 — 2 раза;
  • Снижает расход топлива на 13–17 %.

Основные характеристики двигателя

Индикатор ПС-90А
ПС-901
ПС-902 ПС-90-76
Тяга взлетная (t 730 мм Торр H=0), кгс 16 000 17 400 16 000 14 500
Тяга на крейсерском режиме (=11 км, =0,8), кгс 3 500 3 500 3 500 3500
Удельный расход топлива (с реальной форсункой), кг/кгсч 0,595 0,595 0,595 0,595
Высота полета, м 13 100 13 100 13 100 13 100
Земная температура для запуска и эксплуатации, -47…+45 -47…+45 -47…+45 -47…+45
Высота аэропортов, м 3 500 3 500 3 500 3500
Длина двигателя, мм 4 964 4 964 4 964 4,964
Диаметр вентилятора по концам лопаток, мм 1 900 1 900 1 900 1900
Сухая масса, кг 2 950 2 950 2 950 2 950
Вес по умолчанию, кг 4 160 4 250 4 220 4160

Авиадвигатель рассматривает возможность замены ПС-90А ПД-14 большей тяги (30 860 фунтов) коммерческий ТРДД ПД-14.

Дизайнерский дом обещает сертифицировать самую мощную версию нового семейства в течение шести лет после получения разрешения.

ПД-14М и более крупный ПД-16 с тягой 15,6 и 17,5 т соответственно отличаются от базового двигателя тем, что имеют большее количество ступеней компрессора низкого давления и турбины (КНД и ТНД). «Авиадвигатель» разработал двигатели для еще не запущенного 230-местного удлиненного варианта МС-21 — МС-21-400 — и его дальнемагистрального (LR) варианта.

Двигатели потенциально позволят осуществить программы модернизации узкофюзеляжных Туполев Ту-204/214, широкофюзеляжных Ил-96-300 и грузовых самолетов Ил-76М-90А, которые в настоящее время оснащены двигателем ПС-90А предыдущего поколения, который развивает 16 -тонн тяги.

Для дальнейшего повышения производительности конструкторское бюро рассматривает вариант с турбовентиляторным двигателем с редуктором (GTF), получивший название PD-18R. За счет введения редуктора между компрессором и турбиной «Авиадвигатель» надеется добиться увеличения максимальной тяги на 33% и улучшения удельного расхода топлива на 4% при сохранении оригинального газогенератора ПД-14.