Несколько дней назад компания Pratt & Whitney (P&W) завершила первую программу летных испытаний редукторного турбовентиляторного двигателя PurePower PW1524G, который будет устанавливаться на самолеты Bombardier CSeries. В общей сложности, двигатель налетал 115 часов в течение 25 полетов.
Как отмечает руководство P&W, результаты первых летных испытаний подтвердили те данные, которые были получены в ходе наземных тестов. В ходе программы летных испытаний у разработчиков особых проблем с новым двигателем не возникло. Расширенная программа летных испытаний позволила компании P&W выполнить тесты, проведение которых первоначально было запланировано на начало 2012 г. В ближайшее время двигатель, проходивший летные испытания, должен вернуться к наземным тестам.
В целом, программа испытаний проходит в соответствии с ожиданиями разработчиков. Руководство P&W осталось довольно тем, что архитектура редукторных силовых установок демонстрирует заявленные характеристики. Двигателестроители ожидают, что инвестиции, направленные на разработку этих двигателей (почти $2 млрд) полностью оправдают себя.
На данный момент P&W получила около 1700 заказов на двигатели семейства PurePower, включая 540 твердых заказов в рамках программы ремоторизации Airbus A320neo. Как отмечают в компании, ежегодное производства около 400 силовых установок для узкофюзеляжных самолетов будет достаточно для полной окупаемости программы.
Испытания двигателей PW1524G начались в сентябре 2010 г., и как ожидается, до окончательной сертификации этих силовых установок, запланированной на IV квартал 2012 г., в тестах примут участие восемь двигателей этого типа, включая четыре опытных и четыре серийных силовых установки. Летные испытания двигателей проводятся на самолете Boeing 747SP на высотах до 12500 м.
Отметим, что первые испытания силовых установок PurePower начались с модели PW1200G, предназначенной для региональных лайнеров Mitsubishi MRJ. Как говорит президент компании P&W Боб Сайя, новый высокоэффективный газогенератор показал себя с хорошей стороны во время тестирования и той, и другой модели двигателей. При этом никаких причин для перепроектирования архитектуры газогенератора в процессе испытаний выявлено не было. Сообщается также, что в ходе испытаний двигатели PW1524G проверяются работой на повышенных нагрузках (мощность, превышающая взлетную на 20%).
В P&W планируют использовать архитектуру GTF на различных двигателях семейства PurePower, которые различаются по тяге практически в два раза. Например, двигатель PW1200G для самолетов MRJ обладает тягой в 76 кН, тогда как двигатели PW1100G для лайнеров A320neo обладают тягой в 147 кН.
Архитектура газогенератора, которая используются в двигателях семейства PurePower, уже нашла применение в силовых установках Pratt & Whitney Canada PW800 для небольших бизнес-джетов. По словам руководства P&W, технологию GTF можно применять в двигателях любого размера.
В ближайшее время P&W должна внести около 100 изменений в конструкцию силовых установок PW1524G, но все эти изменения будут незначительными. В частности, планируется немного изменить охлаждение двигателей и аэродинамические характеристики.
Планы компании по сертификации двигателей пока что не изменились. В конце 2012 г. должна пройти сертификация моделей PW1524G и PW1200G. Сертификация моделей PW1100G для самолетов A320neo и PW1400G для лайнеров МС-21 запланирована на III квартал 2014 г., в то время как сертификация A320NEO и МС-21 планируется в IV квартале 2015 г. и I квартале 2016 г. соответственно.
На данный момент для двигателей PW1524G используются стандартные мотогондолы и системы реверса тяги производства компании Goodrich. Однако P&W уже ведет с Goodrich тесную работу в рамках создания оптимизированных под двигатели PW1524G мотогондол, систем реверса тяги и воздухозаборников. Сообщается, что первый полет такого двигателя должен состояться в 2014 г.
В ближайшее время инженеры P&W должны заняться анализом собранной во время первых тестов информации, чтобы определиться с дальнейшим направлением развития технологии редукторных турбовентиляторных двигателей.
На данный момент обновленные силовые установки для новых и ремоторизованных узкофюзеляжных авиалайнеров предлагают компания P&W и консорциум CFM. В этом сегменте рынка не хватает только компании Rolls-Royce, которая в последнее время все свое внимание уделяет исключительно двигателям для широкофюзеляжных лайнеров. Однако этот сегмент остается самым привлекательным и самым большим по объемам продаж, что не может не беспокоить маркетологов Rolls-Royce, которая, возможно, упускает часть своих потенциальных доходов.
В таких условиях руководство компании Rolls-Royce не спешит полностью отказываться от участия в проектах создания двигателей для узкофюзеляжных самолетов. Если с проектом Boeing 737 MAX все уже решено, поскольку здесь у Boeing действует исключительное соглашение на поставку двигателей с консорциумом CFM, то ситуация с проектом A320neo остается пока открытой. Но в Rolls-Royce не заинтересованы участием в проектах ремоторизации, а хотят дождаться начала разработки совершенно новых узкофюзеляжных самолетов. Как только будет дан старт такой программе, Rolls-Royce готова рассмотреть свое участие в подобном проекте. В принципе, как считают эксперты, на данный момент поводов для беспокойства у компании Rolls-Royce нет, поскольку ее доходы от реализации проектов в сегменте рынка гражданского авиастроения продолжают расти в связи с усиливающимся спросом на новые самолеты.
Что касается реализации новых программ, то здесь Rolls-Royce пока не отстает от намеченного графика. Недавно компания завершила 150-часовые ресурсные испытания двигателей Trent XWB, предназначенных для самолетов семейства Airbus A350. Отмечается, что силовые установки тестировались на более суровых режимах по сравнению с запланированными, а сами испытания завершились благополучно. Еще один двигатель Trent XWB прошел испытания на столкновение со стаей птиц. Как отмечают в компании Rolls-Royce, после столкновения с четырьмя птицами массой 1,1 кг на взлетном режиме отклонений в работе двигателя не возникло. Результаты проведенных тестов дают компании возможность переходить к следующей фазе испытаний. В настоящее время в программе испытаний принимает участие восемь двигателей Trent XWB. В 2012 г. эти двигатели должны будут подняться в воздух под крылом самолета Airbus A380.
Не менее удачно над своими проектами работает и компания General Electric. В середине августа GE получила сертификат Федерального управления гражданской авиации США (FAA) на первый пакет обновлений (PIP 1) для турбовентиляторных двигателей GEnx-1B, которые используются на авиалайнерах Boeing 787. Сообщается, что использование пакета обновлений PIP 1 позволит сократить удельный расход топлива двигателей GEnx на 1,4%, в первую очередь, за счет увеличение количества лопаток турбины низкого давления.
Самолеты Boeing 787 с двигателями GEnx-1B должны пройти сертификацию в IV квартале 2011 г. Как сообщают в GE, первой лайнеры с этими двигателями должна получить авиакомпания Japan Airlines, причем эти силовые установки уже получат пакет обновлений PIP 1. К началу 2012 г. абсолютно все двигатели GEnx-1B будут оборудованы данным пакетом обновлений.
Помимо этого GE ведет испытания второго пакета обновлений PIP 2 для силовых установок GEnx-1B. Ожидается, что использование пакета PIP 2 также позволит сократить потребление топлива двигателем, главным образом, благодаря модернизации компрессора высокого давления. Сертификация пакета обновлений PIP 2 должна состояться в следующем году, а в серийное производство он будет запущен в 2013 г. Возможно ли будет установить пакеты обновлений PIP 1 и PIP 2 на базовые двигатели GEnx-1B, пока неизвестно.
В 2012 г. компания GE должна начать испытания нового компрессора, предназначенного для силовых установок GE9X, которые придут на смену моторам GE90. Последние в настоящее время устанавливаются на широкофюзеляжных лайнерах Boeing 777. Как считают ведущие эксперты, компания GE начинает эту программу, предрекая потенциальное появление модернизированных лайнеров 777-й серии. Отметим, что в борьбу за двигатели для проекта 777X должны также включиться компании Rolls-Royce и P&W. В частности, как мы уже писали, Rolls-Royce работает над двигателями Trent XWB, которые вполне могут найти свое место под крылом лайнеров 777X. В P&W, в свою очередь, анализируют возможность применения технологии GTF в конструкции силовых установок для широкофюзеляжных лайнеров.
Согласно планам GE, в двигателях GE9X будут использоваться модернизированный компрессор GEnx совместно со вторым поколением передового газогенератора eCore, который применяется в архитектуре двигателей CFM Leap и Tech X.
Стендовые испытания обновленного компрессора, по словам руководства GE, начнутся в 2012 г. Причем степень повышения давления будет несколько иной по сравнению с газогенератором eCore 1. Испытания второй версии этого газогенератора вместе с двухступенчатой турбиной высокого давления начались в конце мая 2011 г. Испытания третьей версии, предназначенной для использования в двигателях семейства Leap X, запланированы на 2012 г. В GE отмечают, что такой подход позволяет постоянно следить за развитием проекта, поэтому силовые установки GE9X будут отличаться от своих предшественников.
На другом конце света, в Китае, также идут обсуждения относительно будущих проектов. Сообщается, что компания MTU Aero Engines может стать участником программы AVIC Commercial Aircraft Engine (ACAE), которая предусматривает создание альтернативной силовой установки для новых узкофюзеляжных самолетов Comac C919. Недавно немецкая двигателестроительная компания и корпорация AVIC заключили соглашение, предусматривающее возможное объединение усилий в рамках разработки двигателя под названием CJ-1000A.
На первом этапе стороны хотят провести технико-экономическое обоснование проекта, а также проанализировать возможности создания подобного рода двигателей на территории Китая. Планируется, что новая силовая установка, запуск в эксплуатацию которой должен состояться в 2020 г., будет обладать тягой в 196 кН.
Первый этап анализа технических возможностей стороны должны завершить в ноябре 2011 г., тогда же нужно будет определиться с базовой структурой двигателя и его параметрами. Тогда же необходимо провести экономические оценки проекта и рассмотреть возможность привлечения к участию в программе дополнительных партнеров.
Поначалу самолеты C919 будут оснащаться двигателями CFM Leap-1XC, тогда как моторы китайского производства будут предлагаться на выбор чуть позже. Пока что первый полет лайнера C919 запланирован на 2014 г., тогда как коммерческая эксплуатация самолета должна начаться в 2016 г. Первоначально предполагалось, что двигатели производства AVIC будут доступными уже с 2016 г., но потом правительство Китая пересмотрело свои планы. Сейчас планируется, что силовые установки CJ-1000A будут продаваться не только в Китае, но и на международном рынке.
Российские двигателестроители также не отстают от своих зарубежных конкурентов и продолжают работать над новыми программами. В частности, в августе стало известно, что ОАО "Авиадвигатель" приступила к этапу технического проектирования двигателя ПД-14 на основе унифицированного газогенератора. По словам руководства компании, уже разработана основная рабочая конструкторская документация для новой силовой установки. К тому же ОАО "Авиадвигатель" приступило к изготовлению основных систем демонстратора технологий, который будет показан заказчикам в 2012 г.
Отмечается также, что демонстратор газогенератора подготовлен ко второму этапу испытаний, включая тесты с наддувом и подогревом воздуха на входе в газогенератор. Также сейчас заканчивается сборка турбины высокого давления, которая позже будет проходить стендовые испытания в ФГУП "ЦИАМ им. Баранова".
Обзор подготовлен по материалам ATW Online, Aviation Week и Flightglobal.
Артур Нургалеев