Три двигателя-демонстратора для отработки критических технологий

Масштабная программа Объединённой двигателестроительной корпорации (ОДК, входит в «Ростех») в течение десяти лет намерена создать три авиационных двигателя-демонстратора,. Заключается  в том, чтобы за примерно 10 лет создать три двигателя-демонстратора. Их главная задача — «прогнать» и довести до рабочего состояния 18 сквозных критических технологий. После отработки эти решения планируют массово внедрять в разные газотурбинные двигатели ОДК. Об этом, в частности, рассказывали на Международном форуме «Перспективные двигатели и энергетические установки-2026» в в Самаре — в Самарском университете им. Королёва.

Что уже есть

Прямо сейчас флагманским, уже действующим двигателем-демонстратором является ПД-35. Его изготовили в 2023 году, а испытания стартовали в 2024-м на открытом стенде «ОДК-Авиадвигатель». В ходе тестов (в том числе второго этапа в 2025 году) проверяли детали компрессоров и турбин из новых отечественных материалов. Двигатель успешно вышел на тягу более 35 тонн.

Флагманом программы выступает двигатель-демонстратор ПД-35. «Газогенератор с высокой степенью сжатия, композитные лопатки вентилятора, передовая камера сгорания, коробка приводов с повышенной генерацией энергии и САУ с алгоритмами ИИ обеспечат двигателю конкурентоспособные на мировом рынке характеристики, а технологии найдут применение в других проектах ОДК», – сообщил заместитель генерального конструктора по научно-исследовательской работе ОДК Дмитрий Карелин.

Три двигателя-демонстратора для отработки критических технологий
Пленарная дискуссия «Будущее двигателестроения и энергетического машиностроения до 2035 года»

В конструкции ПД-35 уже заложены многие из тех самых прорывных решений, которые и входят в эти 18 технологий:

  • газогенератор с высокой степенью сжатия;
  • лопатки вентилятора из полимерных композиционных материалов (они легче титановых); rostec.ru +2
  • передовая (малоэмиссионная) камера сгорания;
  • коробка приводов с повышенной генерацией энергии;
  • система автоматического управления (САУ) с элементами искусственного интеллекта. 

Параллельно идут исследования и разработки других направлений из этого списка. 

Какие ещё технологии в списке

Вот примеры других направлений, которые планируют отработать на трёх демонстраторах:

  • Электрификация силовых установок.
  • Адаптация воздушных потоков по контурам двигателя.
  • Создание керамических композиционных материалов (в перспективе это может позволить отказаться от сложных систем охлаждения в горячей части турбины). 
  • Разработка высокоэффективных уплотнений.
  • Создание теплозащитных и эрозионностойких покрытий.
  • Отработка двухтопливных систем (работающих на авиакеросине и сжиженном природном газе) — это ответ на растущие экологические требования. 
  • Также в перспективе рассматриваются гибридные схемы для региональной авиации и рекуператоры (устройства, которые используют тепло выхлопных газов для подогрева воздуха перед камерой сгорания) для лёгкой авиации.

Зачем это нужно

Цель всей программы — сделать будущие двигатели экономичнее, легче и надёжнее. За последние 50 лет удельный расход топлива уже удалось снизить на 35%, и задача сейчас — сделать следующий технологический рывок. Унификация технологий позволит применять их в самых разных проектах ОДК, а не только в одном конкретном двигателе.

Применение керамических композиционных материалов даст дополнительный прирост КПД за счёт возможности работы турбинных секций без активного охлаждения. Для региональной авиации перспективным шагом рассматривается переход к гибридным силовым установкам, для малой авиации изучается применение рекуператора – теплообменного устройства, утилизирующего тепло выхлопных газов для подогрева воздуха, поступающего в камеру сгорания.

Так что сейчас идёт активная фаза: на базе ПД-35 продолжают отрабатывать часть технологий, а параллельно проектируют и готовят к созданию ещё два демонстратора, чтобы закрыть весь список из 18 пунктов.