Разработка нового отечественного турбовентиляторного двигателя выходит на финишную прямую. Проект способен стать основой для прорыва отечественного авиастроения на мировой рынок
Завершен первый этап летных испытаний нового двигателя для гражданской авиации ПД-14 (разработчик - пермский «Авиадвигатель», головной изготовитель - «Пермские моторные заводы»). Важность события чрезвычайна: в ближайшие годы в нашей стране может возродиться емкий сегмент машиностроения - гражданское авиадвигателестроение.
В 2014 году российские предприятия выпустили 43 пассажирских и транспортных самолета, из которых только четыре были оснащены двигателями отечественного производства. В краткосрочной перспективе ситуация может измениться. Оценивать экспортные перспективы ПД-14 пока преждевременно, однако .
Универсальный агрегат
На декабрьской пресс-конференции президент РФ Владимир Путин назвал завершение проекта ПД-14 (старт серийного производства намечен на 2017 год) важнейшим событием в отечественном двигателестроении с конца 80-х годов прошлого века:
Новый двигатель, которым планируется оснащать перспективный отечественный самолет МС-21 («Магистральный самолет XXI века»), - это прорыв, огромное достижение. Российский авиапром должен ориентироваться на собственные разработки. Создание ПД-14 позволит развивать целую линейку среднемагистральных и дальнемагистральных самолетов. Ранее мы планировали оснащать отечественные авиалайнеры иностранными двигателями Pratt & Whitney или Rolls-Royce. Очевидно, что ПД-14 будет гораздо лучше иностранных аналогов.
Унифицированная конструкция авиадвигателя позволит устанавливать мотор практически на все отечественные пассажирские и транспортные самолеты. Двигателем ПД-14 (с тягой 14 тонн) планируется оснащать МС-21-200/300/400 и военно-транспортные самолеты Ил-76 и Ил-214. Более мощную модификацию ПД-18 предполагается использовать на среднемагистральном узкофюзеляжном пассажирском лайнере Ту-214 и дальнемагистральном широкофюзеляжном Ил-96. Облегченной версией ПД-10 можно оснащать ближнемагистральные самолеты Sukhoi Superjet-100 (вместо французского двигателя SaM-146). Отдельную модификацию двигателя планируется устанавливать на тяжелый транспортный вертолет Ми-26 (взамен украинского Д-136).
Широкое применение двигателей семейства ПД должно обеспечить необходимый объем серийного производства и поможет окупить затраты на проект ПД-14. Общий объем инвестиций в него должен составить 70 млрд рублей, из них 35 млрд рублей - бюджетные средства.
ПД-14 против ПС-90
Сейчас единственным отечественным двигателем, которым оснащают современные российские авиалайнеры, является ПС-90А (головной производитель - «Пермские моторные заводы»). В 2014 году авиационные заводы выпустили и передали в эксплуатацию четыре новых самолета, оснащенных этими моторами: два Ту-214 ОН (заказчик - Минобороны РФ), Ту-214, Ил-96-300 (заказчик - управление делами президента РФ). Остальные авиалайнеры, произведенные в нашей стране, были укомплектованы иностранными двигателями: 34 самолета Sukhoi Superjet 100 - моторами SaM146 (производитель - французская компания PowerJet), три Ан-148 - моторами Д-436-148, два Ан-140 - моторами ТВ3-117 (все двигатели для Ан выпустил запорожский «Мотор Сич»).
По словам главного конструктора двигателей семейства ПД Игоря Максимова, практически все иностранные моторы на российских самолетах в перспективе будут заменены на отечественные аналоги.
Летно-технические характеристики ПД-14 опережают показатели ПС-90А. В частности, установка новейшего мотора на современный российский военно-транспортный самолет Ил-76МД-90А (серийное производство стартовало в 2015 году с двигателем ПС-90) позволит значительно продлить жизненный цикла лайнера. Модификация самолета с двигателем ПД-14М увеличит практическую дальность полета с максимальной нагрузкой 60 тонн с 4 тыс. км до 4,78 тысячи, дальность полета без нагрузки вырастет с 9,7 тыс. км до 10,8 тысячи, расход топлива на тонно-километр снизится на 14%, стоимость перевозки тонны груза сократится на 10%, - рассказывает Игорь Максимов.
Генеральный конструктор «Авиадвигателя» Александр Иноземцев уверен, что ПД-14 будет успешно конкурировать с перспективными продуктами аналогичного назначения лидеров мирового авиадвигателестроения: двигателями PW1400G (самолет МС-21) и PW1100G (самолет А320Neo) компании Pratt & Whitney, а также двигателями Leap-1А (самолет А320Neo) и Leap-1В (самолет В737 Мах) консорциума CFMI (компании General Electric и Snecma).
По заключению Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, двигатель ПД-14 не уступает иностранным конкурентам по сумме технико-экономических параметров. Этого удалось добиться за счет освоения уникальных технологий изготовления деталей и узлов. В частности, использование новых материалов на Уфимском моторостроительном производственном объединении позволило снизить массу пустотелой титановой рабочей лопатки вентилятора на 30%, что позволило уменьшить вес ПД-14 на 8 - 10% по сравнению с российскими двигателями старого поколения. Внедрение на Пермском моторном заводе технологии изготовления монокристаллических рабочих лопаток турбины из сплавов нового поколения с защитным керамическим покрытием дало возможность поднять температуру газа перед турбиной с 1900 до 2000 К. Также разработчикам удалось повысить степень сжатия в компрессоре на 20 - 50%, степень двухконтурности - в два раза, - заявил Александр Иноземцев.
Надежда на МС-21
Перспективы ПД-14 на международном рынке будут зависеть от объемов продаж ближнемагистральных (региональных) самолетов Sukhoi Superjet-100 (серийное производство ведется с 2008 года) и дальнемагистральных лайнеров МС-21 (выход в серию запланирован на 2017 год). Как следует из прогноза корпорации Boeing, с 2015 по 2034 годы в мире будет закуплено 38 050 самолетов, из них 35 560 единиц - магистральные (на общую сумму 5,5 трлн долларов), 2490 единиц (на 100 млрд долларов) - региональные.
Таким образом, проект МС-21 нацелен на самую емкую нишу мирового рынка авиастроения. После старта серийного производства ПД-14 покупателям предложат на выбор американский (Pratt & Whitney) или российский двигатель нового поколения.
Сейчас корпорация «Иркут» имеет 163 «твердых» заказа на МС-21. Единственный иностранный покупатель - малазийская компания Crecom Burj Berhad (25 самолетов). Наиболее крупный российский заказчик - «Аэрофлот» (50 самолетов). Также соглашения о приобретении МС-21 подписали ВЭБ-лизинг (30 машин), Ильюшин Финанс (28), Сбербанк Лизинг (20), ИрАэро (10). Практически все покупатели заказали МС-21 с американскими двигателями Pratt & Whitney. На данный момент только «Аэрофлот» заявил о приобретении 35 моторов ПД-14 для новых магистральных авиалайнеров.
Перспективы продаж МС-21 за границей вызывают большие вопросы. После распада СССР на рынке магистральных пассажирских лайнеров сложилась американо-европейская дуополия Boeing и Airbus (продажи остальных производителей носят штучный характер). Несколько лет назад свои проекты в этом сегменте анонсировали три новых игрока: Россия с проектом МС-21 корпорации «Иркут», Китай с самолетом С919 компании COMAC и канадская Bombardier с лайнером CSeries. Таким образом, к 2020 году число крупных производителей пассажирских самолетов может увеличиться с двух до пяти. При этом Boeing и Airbus уже в 2016 - 2017 годах выведут на рынок модели Boeing 737Max и А320Neo, оснащенные новыми высокоэкономичными двигателями.
Двигатель имеет все возможности для насыщения внутреннего рынка
Основные технические характеристики пяти конкурирующих авиалайнеров находятся на одном уровне. Главное преимущество МС-21 - вместительность: 212 пассажиров в версии МС-21-300. Для сравнения, у Airbus A320Neo показатель составляет 180 пассажиров, у Boeing 737 Max-8 - 189 пассажиров, у Bombardier CS300 - 135 пассажиров. Также российский самолет будет иметь увеличенный объем багажных полок, ширины кресел и прохода, что позволит быстрее проводить загрузку и выгрузку пассажиров, а также сократит период обслуживания машины в аэропорту. Новые модели Boeing и Airbus таких преимуществ не имеют: они не разрабатывались с нуля, поэтому унаследовали фюзеляжи предшественников.
Двигатель имеет все возможности для насыщения внутреннего рынка
Еще одно конкурентное преимущество МС-21 - невысокая стоимость: цена по каталогу составляет 78 млн долларов. Для сравнения, Airbus 320Neo обойдется покупателям в 102,8 млн долларов, Boeing 737 Max-8 - 106,9 млн долларов, Bombardier CS300 - 80 млн долларов.
Исполнительный директор агентства «Авиапорт» Олег Пантелеев считает, что перспективы продаж российских самолетов МС-21 будут зависеть от трех ключевых факторов: производственных возможностей сборочных площадок, устойчивости кооперации по поставкам комплектующих и возможностей продвижения на мировой рынок.
Пока многие российские и зарубежные компании не торопятся подписывать твердые контракты на поставку МС-21. В первую очередь это связано с тем, что самолеты еще не прошли необходимых предварительных испытаний, поэтому во многом существуют только на бумаге.
Другим серьезным препятствием продвижения проекта на мировом рынке МС-21 является отсутствие развитой системы послепродажного обслуживания. К примеру, покупатели любого самолета Boeing получают от производителя гарантию на три-четыре года на ремонт основных агрегатов машины. Также компания взяла на себя обязательство доставлять новые детали заказчикам в течение 12 часов в любую точку мира. Если самолет обслуживается покупателем самостоятельно, Boeing полностью компенсирует стоимость ремонта. Компания «Иркут» пока не сможет похвастать таким уровнем обслуживания. В ближайшие годы она планирует открыть сервисные центры МС-21 в ключевых городах России и СНГ. Для создания необходимой инфраструктуры с нуля потребуются серьезные капитальные вложения.
Несмотря на туманные перспективы выхода на мировой рынок, проекты МС-21 и Пд-14 все-таки можно считать прорывом для отечественного авиастроения. Государство создает необходимую авиационную инфраструктуру, налаживает производственные связи между предприятиями, стимулирует внедрение новых уникальных технологий. В долгосрочной перспективе это позволит сделать серьезный шаг для входа на мировой рынок гражданской авиации.
В 1985 году в ОКБ им. Н.Д.Кузнецова началось изучение концепции винтовентиляторного двигателя высокой степени двухконтурности. Было определено, что закапотированный ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7% большую тягу, чем незакапотированный двигатель и закапотированный ТВВД с одноступенчатым вентилятором.
В 1990 году КБ приступило проектирование такого двигателя, получившего обозначение НК-93. Он предназначался в первую очередь для самолётов Ил-96М, Ту-204П, Ту-214, Но заитересованность в новом двигателе проявило и Министерство Обороны (планируется установка на военно-транспортном Ту-330). За основу конструкции был взят двигатель НК-92. Изготовление первого газогенератора началось в 1988 году. В 1989 году начались его испытания.
НК-93 выполнен по трёхвальной схеме с приводом закопотированного двухрядного винтовентилятора противоположного вращения СВ-92 через редуктор. Редуктор планетарный с 7 сателлитами. Первая ступень винтовентилятора 8-лопастная, вторая (на неё приходится 60% мощности) - 10-лопастная. Все лопасти саблевидные с углом стреловидности 30°, изготовлены из эпоксидного графитопластика (на первых 5 прототипах устанавливались лопасти из магниевого сплава). Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания, 8-ступенчатый компрессор высокого давления, 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатую свободную турбину, передающую мощность на редуктор. Привод обоих компрессоров осуществляется от одноступенчатых турбин. Лопатки и диски компрессора низкого давления и первые 5 рабочих колёс компрессора высокого давления изготовлены из титана, остальные - из стальных сплавов. Диски турбин выполнены из сплавов на основе никеля, рабочие лопатки турбины высокого давления - из монокристаллических материалов, а лопатки турбины среднего давления - из материалов с направленной кристаллизацией.
Технические характеристики нового двигателя в мире аналогов не имели. По параметрам термодинамического цикла НК-93 близок к ныне разрабатываемым за рубежом двигателям, но имеет несколько лучшую экономичность (на 5%). Но из-за недостаточного финансирования работы сильно затянулись. В настоящее время изготовлено 10 экземпляров двигателя, на которых проходят всесторонние испытания. Для наземных испытаний разработан ряд стендов. Лётные испытания проводятся с привлечением летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. Серийное производство предполагается на на Казанском моторостроительном производственном объединении в кооперации с ОАО "Моторостроитель" и ОАО "Металлист-Самара".
Модификации двигателя:
- НК-38 - газоперекачивающая установка.
- НК-94 - на криогенном топливе.
Технические характеристики
| Габариты, мм:
длина
|
5975
3150 2900 |
| Масса сухая, кг | 3650 |
| Степень двухконтурности | 16,6 |
| Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс·ч | 0,49 |
| Расход воздуха на крейсерском режиме, кг/с | 1000 |
| Степень повышения давления в компрессоре | 37,0 |
| Температура газа перед турбиной, °C | - |
| Взлётная тяга, кгс | 18000 |
| Тяга на крейсерском режиме, кгс | 3300 |
| Частота вращения ротора, об/мин. | - |
| Ресурс, час.:
назначенный
|
15000
7500 |
Литература
- Боев Д. От двигателя! Или все же к нему? // Авиапанорама. - 1998. - №1.
- Гриценко Е., Осипов В., Сватенко С., Клинский Б. В 21 век с двигателем пятого поколения // Двигатель. - 2000. - №3. - С. 16.
СНТК имени Н. Д. Кузнецова (Самарский научно-технический комплекс имени Николая Кузнецова ), более ранние наименования - Государственный союзный опытный завод № 2 , Завод № 276 , Куйбышевский моторный завод , , - существовавшее ранее авиационное двигателестроительное предприятие , располагавшееся в Самаре . С июня 2011 года присоединено к ОАО «Кузнецов» .
| Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова | |
|---|---|
| Тип | Открытое акционерное общество |
| Год основания | 1946 |
| Прежние названия | Государственный союзный опытный завод № 2, Завод № 276, Куйбышевский моторный завод, Куйбышевское научно-производственное объединение «Труд» |
| Расположение | Россия Россия : Самара |
| Ключевые фигуры | Гриценко Евгений Александрович (генеральный директор, генеральный конструктор) |
| Отрасль | Машиностроение |
| Продукция | Авиадвигатели |
| Материнская компания | Кузнецов (с 2011 года) |
| Награды | |
| Сайт | kuznetsov-motors.ru |
| Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова на Викискладе | |
Управление СНТК им. Кузнецова. Посёлок Управленческий
Разработчик двигателей марки НК (ранее под маркой ТВ) для военной и гражданской авиации, ракетных двигателей, двигателей для газоперекачивающих установок и электростанций на базе авиадвигателей. Крупнейшее в СНГ предприятие по разработке и созданию авиационных двигателей.
История
С июня 1967 года опытный завод № 276 стал называться Куйбышевским моторным заводом Министерства авиационной промышленности СССР .
В июле 1981 года приказом Министерства авиационной промышленности создано Куйбышевское научно-производственное объединение «Труд» . В него вошли Куйбышевский моторный завод, Куйбышевское конструкторское бюро машиностроения и Казанское проектное бюро машиностроения. Объединение возглавил Н. Д. Кузнецов.
С 25 января 1991 года предприятие стало называться Самарское Государственное научно-производственное предприятие «Труд» (СГНПП «Труд»).
В июне 1993 года руководителем СГНПП «Труд» назначен Евгений Александрович Гриценко. В июне 1994 года предприятие преобразовано в АО «Самарский научно-технический комплекс „Двигатели НК“» (сокращённо АО СНТК «Двигатели НК»). В январе 1996 года АО СНТК «Двигатели НК» переименовано в АО «Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова» (сокращённо АО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова»).
27 июня 2011 года ОАО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова» вместе с ОАО «Самарское конструкторское бюро машиностроения» и ОАО "НПО «Поволжский АвиТИ» присоединилось к ОАО «Кузнецов» (до 2010 года называвшееся ОАО «Моторостроитель»).
Продукция
Авиационные двигатели
РД-12 / РД-14
Под руководством Н. Д. Кузнецова в Уфимском ОКБ разрабатывались турбореактивные двигатели РД-12 и РД-14. Проектирование РД-12 взлётной тягой 3000 кгс было начато в 1947 году. В 1948 году был разработан двигатель РД-14 взлётной тягой 1500 кгс (предназначался для двухмоторного истребителя). В 1948 году Уфимское ОКБ было расформировано, а все работы прекращены.
РД-20
ТВ-022
В 1949 году, после назначения Н. Д. Кузнецова, направление разработок предприятия смещается в сторону мощных газотурбинных двигателей. По распоряжению Кузнецова все текущие проекты были свёрнуты, а силы сконцентрированы на создании мощного турбовинтового двигателя ТВ-022. По сути ТВ-022 был воспроизводством немецкого ГТД JUMO-022. При сухой массе 1700 кг двигатель развил взлётную эквивалентную мощность 5114 э. л. с.
ТВ-2
ТВ-2 является модификацией двигателя ТВ-022. При взлётной мощности 6250 л. с. двигатель показал лучшую экономичность (до 15 % в различных режимах), а также больший ресурс двигателя, который составил 200 часов.
НК-25
НК-25 является развитием двигателя НК-22 . Наряду с НК-32 является одним из самых мощных авиационных двигателей в мире. НК-25 разрабатывался с 1971 года как двухконтурный турбореактивный трёхкаскадный двигатель с общей форсажной камерой и электронной системой управления.
НК-26
Авиационный турбовинтовой двигатель НК-26 мощностью 14930 л. с. разрабатывался в 1993 году для применения на экранопланах.
НК-32
В рамках разработки сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) второго поколения был разработан двигатель НК-321, ставший развитием НК-32.
НК-34
Проект турбореактивного двигателя для установки на гидросамолётах. Разрабатывался в 1988 году. Расчётная взлётная тяга 15000 кгс.
НК-44
Двигатель НК-44 с взлётной тягой 40000 з 45000 кгс (431,4 кН) и удельным расходом топлива на крейсерском режиме 0,54 кг/кгс*ч
НК-56
Двигатель НК-56 .Тяга двигателя на взлётном режиме - 18000 кгс, на крейсерском режиме - 3600 кгс при удельном расходе топлива 0,58 кг/кгс·ч. Для получения этих характеристик выбраны следующие параметры термодинамического цикла: степень повышения давления - 23 (на крейсерском режиме - 25,5), степень двухконтурности - 5, максимальная температура газов перед турбиной - 1571 К. Разрабатывался с 1979-1983 гг. как двигатель для перспективных тяжелых транспортных и пассажирских самолётов. Ил-96 проектировался под НК-56 .Работы по двигателю были прекращены, так как в серию пошёл ПС-90 .
НК-64
НК-64 разрабатывался для самолёта Ту-204. Двигатель имел следующие параметры: взлётная тяга - 16 тонн при удельном расходе топлива 0,37 кг/кгс·ч; крейсерская тяга - 3500 кгс при удельном расходе топлива 0,58 кг/кгс·ч. Для обеспечения требуемых данных были выбраны следующие параметры термодинамического цикла: степень повышения давления - 23,5; максимальная температура газов перед турбиной - 1548 К; степень двухконтурности - 4,33.
НК-62
Демонстрационный двигатель, получивший наименование НК-62, был сконструирован довольно просто: к двигателю НК-25 без форсажной камеры был прикреплён в новом корпусе редуктор двигателя НК-12МА. Вентилятор был выполнен двухступенчатым с одной подпорной ступенью. Таким образом, НК-62 представлял собой трёхвальный двухконтурный двигатель, вентилятор которого через редуктор был соединён с тянущим воздушным винтом, две ступени которого вращались в противоположные стороны (винт АВ-90)Первый экземпляр демонстрационного двигателя показал возможность получения взлётной тяги без форсажа - 25 тонн при удельном расходе топлива 0,29 кг/кгс·ч, что, по расчёту, должно было обеспечить на крейсерском полёте удельный расход топлива 0,480 кг/кгс·ч. Во время экспериментальных испытаний на открытом акустическом стенде «Химзавода» была получена взлётная тяга до 29 тонн. Применения этот тип двигателя не нашёл, но проведённые исследования вплотную подвели коллектив ОКБ к проблеме создания винтовентиляторного двигателя с большой степенью двухконтурности.
НК-63
Одним из первых был проработан и выпущен проект двигателя НК-63 со взлётной тягой 30 тонн для широкофюзеляжных большой вместимости пассажирских и большегрузных транспортных самолётов. НК-63 был скомпонован из двигателя НК-32 и двухступенчатого закапотированного винтовентилятора, расположенного впереди компрессора. Газовоздушный тракт был усовершенствован с учётом мероприятий по увеличению КПД компрессора и турбины. Винтовентилятор состоял из двухсоосных ступеней, вращающихся в противоположных направлениях. Поворотные лопасти обеспечивали отрицательную тягу при реверсировании. Было предусмотрено широкое применение звукопоглощающих конструкций. Как было отмечено ранее, за рубежом уже рассматривали применение двигателей больших тяг, но в конце 1980-х годов наши самолётчики к этому ещё не подошли, и двигатель НК-63 не был востребован.
НК-65
Двигатель НК-65 (Проект) взлётной тягой 30 000 кгс разрабатывается для модернизированного самолёта Ан-124 «Руслан».
НК-74
НК-92
Двигатель НК-92 разрабатывался до 1986 для военного использования. По некоторым сведениям, специально для четырёхмоторного стратегического «грузовика» Ил-106 . А также указан в проектах Ил-96 MK и Ил-90 -200. Но ни один из этих проектов не был осуществлён. При главном проектировщике Валентине Анисимове (начиная с 1986 года) разработка сосредоточилась на меньшем НК-93. На момент создания НК-92 представлял собой новый тип газотурбинных двигателей со сверхвысокой степенью двухконтурности, уникальными параметрами удельной тяги и экономичности.
НК-93
Двигатель НК-93 предназначен для магистральных самолётов средней и большой дальности Ил-96 , Ту-204 и перспективного грузового Ту-330 . Данный двигатель содержит элементы, характерные для турбовинтовых и турбореактивных двигателей, что должно привести к высоким показателям по тяге, удельному расходу топлива, ресурсу.
Технические характеристики:
НК-93 начали разрабатывать в конце 1980-х годов, а в 1993-м предполагалось ввести его в эксплуатацию. С 1998 года к освоению НК-93 подключилось Казанское моторостроительное производственное объединение (КМПО), в кооперации с ОАО «Моторостроитель» (сейчас ОАО «Кузнецов»), ОАО «Металлист - Самара» и ОАО «НПП Аэросила», но из-за отсутствия финансирования работы были завершены в 2004 году. К 2012 г. КМПО освоило серийный выпуск наземного двигателя НК-38СТ, который является прототипом НК-93.
Двигатель НК-93 был показан на Авиашоу MAKS 2007 года на стенде самолёта Ил-76 .
НК-104
Проект двухконтурного двигателя НК-104 взлётной тягой 11000 кгс разрабатывался в 1989 году.
НК-105А
Проект двухконтурного двигателя НК-105А взлётной тягой 12000 кгс разрабатывался в 1990 году.
НК-104а
НК-104А с тягой 12 тонн для самолёта Ту-234 на основе газогенератора от НК-93
НК-110
Двигатель НК-110 с взлётной тягой 18000 кгс (177 кН) прошёл первые испытания в декабре 1988 г. Возможно, он предназначался для супераэробуса ОКБ им. А. Н. Туполева Ту-404. В варианте «летающее крыло» этот самолёт должен был иметь 6 двигателей с толкающими соосными винтами. Этот двигатель был выполнен по трёхвальной схеме с толкающим винтовентилятором, состоящим из двух соосных восьмилопастных ступеней, диаметром 4,7 м, вращающихся в противоположные стороны. Лопатки ступеней могли изменять угол установки в зависимости от потребляемой винтовентилятором мощности. Привод винтовентилятора осуществлялся трёхступенчатой турбиной через планетарный дифференциальный редуктор. НК-110 имел не закапотированный винтовентилятор и закладывался со следующими параметрами: взлётная тяга - 18 тонн, мощность передаваемая на винтовентилятор, - 19300 л. с., удельный расход топлива на крейсерском режиме - 0,44 кг/кгс·ч, степень повышения давления на крейсерском режиме - 39,1 и 26,1 на взлётном режиме, тяга на крейсерском режиме - 3500 кгс, максимальная температура газа перед турбиной - 1620 К. Создать такой двигатель на уже имевшемся унифицированном газогенераторе было нельзя, поэтому был разработан новый двигатель с двухкаскадным газогенератором. За турбиной низкого давления располагалась трёхступенчатая турбина привода винтовентилятора, которая через дифференциально-планетарный редуктор приводила во вращение двухступенчатый винтовентилятор противоположного вращения. Камера сгорания - многофорсуночная, как на НК-64.
НК-114
Двигатель на основе газогенератора НК-93 для самолёта ИЛ-76 со взлётной тягой (Н=0, М=0, САУ) - 14000 кгс
НК-144
Использовался на советском сверхзвуковом пассажирском самолёте Ту-144.
НК-256
СНТК им. Н. Д. Кузнецова распространил на выставке «Двигатели-2008» информацию о разрабатываемом им перспективном ТРДД со сверхбольшой степенью двухконтурности и полным электрическим управлением НК-256, предназначенном для применения на магистральных пассажирских и транспортных самолётах. Двигатель с закапотированным редукторным вентилятором диаметром 1967 мм имеет взлётную тягу 20 тс и максимальную - 22 тс. Удельный расход топлива на взлётном режиме - 0,336кг/кгсч, на крейсерском - 0,56 кг/кгсч. Максимальная температура газа перед турбиной определена в 1451 К. Масса НК-256 в состоянии поставки оценивается в 3900 кг.
Наземные газотурбинные двигатели
Газотурбинные авиационные двигатели нашли наземное применение на газоперекачивающих станциях магистральных газопроводов в качестве привода электрогенератора, центробежного нагнетателя. При этом двигатель работает от газа, который перекачивается.
НК-12СТ
НК-12СТ - первый газотурбинный двигатель наземного применения. Был спроектирован в 1964 году на базе наиболее мощного и надёжного турбовинтового двигателя НК-12 . Серийное производство начато в 1974 году. В 1990 году прошла испытания модификация НК-12СТ-8. Двигатель предназначен для использования в магистральных газопроводах. Изготовлено серийно около 2000 экземпляров. Производитель - ОАО «Моторостроитель» (г. Самара).
НК-16СТ
НК-16СТ - газотурбинный двигатель наземного применения, спроектированный на базе двигателя НК-8 . Серийно выпускается с 1982 году в Казани. Используется в качестве привода электрогенератора, центробежного нагнетателя на газоперекачивающих станциях.
НК-17СТ
НК-17/НК-17СТ - проект двигателя мощностью 16 МВт, модификация НК-16СТ.
НК-18СТ
НК-18СТ - модификация двигателя НК-16СТ мощностью 18 МВт. Разработан в 1992 году. В 1995 году начато серийное производство в ОАО «Казанское моторостроительное ПО».
НК-36СТ
НК-36СТ - газотурбинный двигатель наземного применения, разработанный на базе авиационного двигателя НК-25 . Мощность 25 Мвт. Заводские испытания проведены в 1990 году.
НК-37СТ
НК-37/НК-37СТ - модификация НК-36СТ мощностью 25 МВт. Испытания прошли в 1992 году. Производится в ОАО «Мотостроитель» с 1996 года.
НК-38СТ
НК-38СТ - газотурбинный двигатель наземного применения, спроектированный на базе авиационного двигателя НК-93 . Мощность 16 МВт. Государственные испытания проведены в 1995 году. В серийном производстве с 1998 года.
Вот что писали в 2007 г 3 квартал про НK-38 http://www.s-ng.ru/magazin/20/publ.php?id=62
В настоящее время в опытной эксплуатации находится НК-38СТ - газотурбинный привод с высоким КПД для компрессора газоперекачивающих станций. Ещё в 2001 г в ноябре(? примерно) был подписан контракт между ЗАО «Мотор-лизинг» и компанией «Тюменьтрансгаз» о продаже в лизинг нового современного двигателя НК-38 к газоперекачивающей станции ГПА-16 «Волга».
Двигатель разработан на базе высокоэффективного газогенератора современного авиационного двигателя НК-93 и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к газотурбинным установкам нового поколения. За период эксплуатации в составе модернизированного ГПА двигатель НК-38СТ показал прекрасные эксплуатационные характеристики:
расход топливного газа при мощности на валу нагнетателя 16 МВт не превышает 0,867 кг/с, что в 1,5 раза меньше расхода двигателя НК-16СТ. КПД двигателя в стационарных условиях составил более 36,5 %, расход масла - 0,38 кг/час, уровень шума снизился с 102 до 87 Дб.
Работы по НК-38СT выполнялись по заказу ОАО «Тюменьтрансгаз», которое намерено переоснастить свои магистральные газопроводы. HК-38 работает от газа, который сжимается.
Перспективным направлением для Казанского моторостроительного производственного объединения (КМПО) является модернизация газотурбинного привода НК-16-18СТ и доведение КПД - до 34 %, доведение ресурса НК-38СТ до 100000 часов и КПД - до 38 % в условиях станции, что заложит фундамент будущих поставок в адрес эксплуатирующих организаций ОАО «Газпром».
В 1985 г самарский НТК им.Н.Д.Кузнецова начал разработку нового турбовинтового двигателя НК-93 тягой 18000 кг (177 кН). 87 % тяги этого двигателя обеспечивается закапотированным винтовентилятором с соосными винтами, остальное - газогенераторами.
Опытный двигатель был создан в декабре 1989 г.
Двигатель НК-93 - двигатель пятого поколения со сверхвысокой степенью двухконтурности m=16-18 развивает тягу на взлете R=18000-20000 кгс и имеет удельный расход топлива в условиях крейсерского полета H=11 км, М=0,8, СR=0,515 кг/кгс, что на 15 % лучше, чем у современных зарубежных двигателей. Конструкция двигателя выполнена по трехвальной схеме с приводом закапотированного двухрядного винтовентилятора противоположного вращения через редуктор. Также по уровню шума, параметрам эмиссии, удельному расходу топлива, по экологическим характеристикам и по ресурсу он превосходит зарубежные аналоги. Стоимость НК-93 4,5 млн.$ США, аналогичные двигатели зарубежных производителей имеют цены 5 млн.$ США и выше.
Самолеты Ил-106, Ил-96-300, Ил-96МК, Ил-96-500, Ил-90-200, Ту-214, Ту-304, Ил-86, Ил-76ТД, Ту-330, Ту-204-200, Ту-334 и другие с двигателем НК-93 будут иметь топливную эффективность на уровне лучших перспективных зарубежных самолетов. Это позволит им конкурировать на мировом рынке. По заключению ЦИАМ, топливная эффективность НК-93 за счет конструктивных особенностей может быть увеличена на 8%, поэтому в процессе доводки количество выбросов в атмосферу может быть уменьшено, хотя показанные характеристики удовлетворяют целевым нормам ИКАО. НК-93 обладает патентной чистотой и не требует лицензирования для продаж как на внутреннем рынке, так и на внешнем. Создание конкурентоспособного двигателя НК-93 позволит переломить складывающуюся в отрасли ситуацию, дать развитие отечественному самолетостроению.
Создание авиадвигателей НК-93 финансируется самим СНТК при минимальном объеме финансирования от государства. Минэкономики на 1999 год выделило в 2 раза больше ассигнований на создание НК-93, чем в 1998 году, в котором госфинансирование составило всего 4 проц. от потребного объема.
ОАО им. Кузнецова в 1998 году инвестировал в создание НК-93 в 3 раза большую сумму, чем выделило государство, а в 1999 году выделит в 2 раза большую сумму. Принято решение, что предприятия финансово-промышленной группы "Двигатели НК" будут за свой счет изготавливать детали и узлы опытной партии двигателей НК-93., а общий объем затрат по программе двигателя ФПГ "Двигатели НК" будет сопоставим с собственными затратами ОАО "СНТК им. Кузнецова".
Стоимость создания двигателя НК-93 оценивается 180-200 млн долл. Объем НИОКР выполнен на 50 проц. Расчетная стоимость двигателя составит более 2 млн долл.
| НК-93 на выставке "Авиадвигатель 2000" (c) GAW |
| НК-93. Подготовка к испытаниям "Двигатели НК" |