Ответ читателю про редукторные двигатели, про грузовые самолёты, Ил-96, Як-42 и МС-21. Прошу участия
Сначала поблагодарю за финансовую поддержку читателей igorx и нового читателя Алексея! Несмотря ни на что - новогодние праздники всегда затратные, поэтому помощь оказалась очень кстати! От души благодарю и желаю отличного Нового года и Рождества.
Мне в личные сообщения читатели пишут вопросы, я их все читаю, пусть нечасто. Обычно оптом в середине месяца отвечаю. Но здесь читатель Борис мне написал просто целую повесть из вопросов. Не на все я компетентен ответить. Порассуждать немного постараюсь, а вот моих читателей прошу помочь. И да, сегодня пятница.
1. Я совершенно согласен с Вами, что, пока не разработан и не построен редуктор, действительно, не стоит и говорить о создании двигателе ПД- 18Р. Но, Бог даст, что и редуктор и авиадвигатель ПД - 18Р будут построены. И в связи с этим вопрос: как Вы думаете, какая максимальная тяга может быть у редукторных авиадвигателей ? Реально ли создать такой двигатель с тягой, пусть не более, но, в 24 - 26 тонн? Опять же оговорюсь, пусть авиадвигатели с тягой, начиная от 27 - 28 тонн, будут уже, как их называют, трёхвальными (тот же ПД-35) и пусть они уже работают на широкофлюзеляжниках с максимальной нагрузкой от 140 тонн. Но, двигатели до 26 тонн включительно, могли бы быть редукторными, а главное - хорошо, если был бы именно редукторный авиадвигатель с тягой ровно в полтора раза больше, чем у ПС- 90 всех модификаций, т. е., 17 тонн умножаем в полтора раза, и получится как раз 25,5 - 26 тонн, хотя, понимаю, опять же надо, наверное, будет увеличить диаметр двигателя примерно до 220 - 225 см.
Отвечаю на первую часть: редукторная схема на таких двигателях показала свою ущербность. Возможно и получится сделать что-то путное, может быть сделать многоступенчатый редуктор или что-то в этом роде. Но у всего должен быть экономический смысл. Редуктор решили использовать, чтобы избежать потерь на дополнительной ступени турбины. И да, двигатель получился более экономичным. Проблемы полезли в самом редукторе. Двигатель получился не самым надёжным. Возможно, использование иных материалов или конструкций позволит развить эту схему в будущем. Однако, не думаю, что ОДК стоит сейчас лезть сюда. ПД-14 получился вполне современным, необходимо доводить его до ума. А потом уже заниматься нишей 18-тонных двигателей, где сейчас есть вполне адекватные и надёжные ПС-90. Расчёт диаметра вентилятора мне остался непонятен.
2. Про грузовые самолёты "Ил-76", "Ан-124" (Руслан) и "Ан-225" (Мрия). Начну с последнего. Ну, просто, решительно, нет ничего страшного в том, что, после начала СВО, на следующий день, украинцы уничтожили единственный экземпляр грузового самолёта Ан-225. Его время уже прошло и даже, если украинцы "доделают" второй экземпляр этого самолёта, вряд ли, любая из авиакомпаний России купит его. Почему? Потому что, сейчас разрабатывается ПД - 35. И если, Бог даст, наши строители авиадвигателей построят ПД- 35, но с тягой до 40 тонн, то, уже, если повесить на новый российский грузовой самолёт (видел где-то в интернете, что, в перспективе непонятно, правда, через сколько лет, но, планируют создать грузовой самолёт с условным названием Ил - 106 и как раз с четырьмя двигателями), то их общая тяга (160 тонн, 152 тонны если у одного двигателя тяга в 38 тонн, или же, 140 тонн, если тяга одного 35 тонн, как базовая), как видно из только что приведённых расчётов, или точно такая же как у шести Д- 18Т, которые были у Ан-225 (141 тонна, если 23,5 тонны умножить на 6) или даже больше. Я тут читал где-то, что на самолёт Ан-124 Руслан планировали, вешать ПД-35, но, тогда нужно координально менять, конструкцию крыла у будущих "Русланов", ну и увеличивать ширину, высоту и длину их флюзеляжей. И поэтому, хотелось бы узнать Ваше мнение, что лучше: или переделывать флюзеляж и крыло самолёта Ан-124 Руслан под четыре двигателя ПД-35, или же, спроектировать и создать новый грузовой самолёт, опять же, чтобы повесить на крыло четыре ПД-35, ну и чтобы как и Ан-225, этот грузовой самолёт мог понимать до 250 тонн грузов и иметь практическую дальность полёта до 15000км. И про Ил-76. В принципе, если смогут сделать редукторные двигатели с тягой до 26 тонн включительно, и повесить на крыло Ил-76 то тогда этот самолёт мог бы поднять столько же грузов, что и базовая модель Ан-124 (четыре двигателя Д-18Т с тягой по 25,5 тонн каждый). Но, прежде, чем увеличивать грузоподъёмность самолётов Ил-76, я бы сначала рассмотрел вопрос об увеличении дальности полётов, ну хотя бы до 7600 км, чтобы без посадок пролететь из Калининграда до Владивостока.
Отвечаю на второй вопрос: Ан-225 даже в единственном экземпляре не пользовался спросом, он был построен для единственной цели - возить Буран, что и привело к тому, что с коммерческой точки зрения самолёт был никакой. Можно взять Рыцаря Virgin, вот куда его применить, кроме воздушного старта суборбитального космолёта? У Ан-225 двигатели с никаким ресурсом, дальность слабая, нет задней рампы. Он летал 4-5 раз в год. Потребовался в пандемию, чтобы возить медикаменты, но ресурс эти перевозки вынесли в ноль, вот он и встал навечно в Гостомеле. Ан-124 вполне возможно будет взят за основу для нового Слона. Но не факт. Слон вроде есть, но только в чертежах. Способен ли его довести Ил до серии - большой вопрос. По поводу Ила у меня скепсис. Ил-76 был построен в нескольких экземплярах модификации Ил-76ТФ. Это предел возможностей для данной конструкции. Куда пихать баки? Как делать крыло, чтобы оно выдерживало новые двигатели и новые баки? Куда пихать груз, если даже заявленные 50 тонн поместятся только в виде кирпичей? Объём кабины достаточно скромный для такой грузоподъёмности. Этот самолёт нужен для перевозки крупногабаритных военных грузов и десантирования. Коммерсантам он интересен только для перевозки чего-то габаритного вроде генераторов и буровых установок, которые в него помещаются, но весят менее 20 тонн. Для обычных товаров народного потребления отлично подходит Ил-96 с боковой дверью и без рампы.
3. Про авиадвигатели Прогресс-Д-36. Хорошие двигатели. Правда, удельный расход топлива у них 0,63 кг на кгс в час, а это больше, чем у ПС-90, у них 0,595 кг на кгс в час. Но вместе с тем пишут, что самолёты Як-42 с тремя такими двигателями, расходуют от 2300 до 3100 кг топлива в час, это примерно как Боинг-737 или эйрбас-320, правда, я точно не знаю, сколько может взять на борт Як-42. Но что мне в них больше всего нравится - это то, что триД-36 могут удержать Як-42 на посадочной скорости 200-205 км/ч. Внимание вопрос: как создатели этого двигателя добились успехов именно в последнем? И что нужно сделать, чтобы, ну, наши любимые Ту 204/214 могли бы заходить на посадку с такой же скоростью?
Вы вот делаете упор на двигатели, игнорируя планер. Як-42 расходует ровно 3 тонны в час. При этом он везёт 120 человек со скоростью около 700 км/ч на высоте 8100-8600 м. Планер не позволяет самолёту разогнаться. Именно его крыло и является причиной низкой посадочной скорости. Создатели двигателя вообще не имеют отношения к скорости особой, ну за исключением максимальной скорости. Собственно, Як-42 - большой региональник. Уникальный самолёт, факт. Изначально его делали с совсем иной конструкцией, что и привело к большой катастрофе. И да, экономика у него хорошая (по сравнению с Ту-134 и Ту-154), но А-320 тащит в среднем в полтора раза больше коммерческой загрузки, на сотню км/ч быстрее и расходует на полтонны в час меньше.
4. Про разновидности самолёта Ан-148. Интересно, откуда у работников АНТК Антонов, была уверенность, что одна из разновидностей этого самолёта (Ан-168) правда, в деловой комплектации, но, предполагалось, что могла летать на 7000 км.? И почему это невозможно, пусть с базовой моделью (210/216 пассажиров), но, Ту 214?. Можете писать ответы но пока не составляйте общий ответ, вопросы ещё будут
Ту-214 в СЛО вполне может летать на это расстояние. Вопрос в том, что в бизнес-версии самолётов багажно-грузовые отсеки могут использоваться для установки дополнительных топливных баков. У самолёта снижается коммерческая загрузка, но растёт дальность. Максимальная взлётная масса не меняется.
Продолжаю. 5. Вы что-нибудь знаете про самолёты Гольфстрим, выпускающиеся корпорацией Гольфстрим Аэроспейс в США ? Как я понимаю, они в основном класса бизнес-авиации, и могут взять на борт не более 20 человек. Но, вместе с тем, я не понимаю, как такие "малыши" могут летать до 12000-15000 км (последнее - у 800-й модели)? Это притом, что двигатели у них, Rolls-Royce Pearl 700, Rolls-Royce BR725 и т. п. - турбореактивные, не турбовентиляторные, ибо самолёты Гольфстрим развивают скорость до 0,85-0,90 Маха, т. е. свыше 900 км/ч. Хотя, пишут, что при их создании используют композитные материалы
Двигатели у них вполне себе турбовентиляторные. Роллс-Ройс BR700, устанавливаемый на G550 имеет вентилятор 120 см в диаметре и 10-ступенчатый компрессор. И вполне с этим всем добром чувствует себя комфортно на высота до 16 км. Сейчас все двигатели двухконтурные. Даже АЛ-31 на Су-27 (двухконтурность 0,56), НК-32 на Ту-160 (двухконтурность 1,4). Вопрос в вентиляторах самих, огромному вентилятору нечего делать в сильно разреженном воздухе, факт. На больших скоростях вентилятор с большими лопатками тоже не будет эффективным. Но это не повод отказываться от второго контура. Степень двухконтурности BR700 - 3,85. А степень двухконтурности двигателя ПД-14 - 8,5. И ещё есть масса параметров.
6......., , , Ну и напоследок немного про наши наблюдения за Пратт-Уитни. У двигателя этого есть жирный плюс - лучшая удельная экономичность, ну и огромный минус - низкая надёжность, в первую очередь того самого планетарного редуктора. У нас, кстати, тоже планируют ПД-18Р с тягой до 20 тонн сделать, но уже поизучали тему, решили, видимо сливать, уже разговоры пошли, что на узел может приходиться до 10 МВт тепловой мощности, которую неизвестно куда девать. Сами измышлизмы никто не видел, но разговоры за бесперспективную схему уже поперли. Доводы приводятся, что нужно не ломать голову, а делать третий вал и ставить отдельное кольцо под вентилятор, поэтому гипертрофированная турбина - наше всё. Как Вы поняли, это фрагмент из Вашей статьи "Ил-96-400 полетит в АВС, расширение производства Сухих Суперджетов, прототип крыла для CR929, CJ-1000A, Полёты на Ан-3, суды с Пратт-Уитни" , вышедшей в конце марта уходящего 2023 года. В этой связи вопрос, в догонку к первому моему вопросу: какие из "малых турбовентиляторных" двигателей, с тягой, пусть условно до 25 тонн и которые "работают" преимущественно на узкофлюзеляжниках, могут быть более экономичными: редукторные или трёхвальные? Если редукторные, то почему, ещё не начав их производить, уже хотят от них отказаться?
Пока нет редуктора, нет и опыта производства двигателей с такими принципами. На чужом опыте убедились в сложности схемы. Если кто-то сможет сделать такой редуктор, то к этому вернутся, но пока тупик. Такие штуки не делаются по щелчку пальцев. Сделать его можно, но для гражданского самолёта необходима надежная многочасовая работа всех компонентов. А ненадёжный узел - прямой путь к катастрофе. Да и разница в экономичности не столь велика.
7. Про Ил-96. ..Сначала выдержки из статьи "Широкофюзеляжный самолёт Ил-96, как и любой другой иностранный одноклассник, при неизменном внешнем облике проходит постоянную модернизацию. В "Ильюшине" не исключают ремоторизацию лайнера под два двигателя ПД-35 и работают, чтобы быть готовыми к появлению этой силовой установки. Об этом в интервью ТАСС рассказал первый заместитель генерального директора ОАК, управляющий директор ПАО "Ил" Сергей Ярковой. "Параллельно мы используем все наработки при создании Ил-96-400М - это версия с удлиненным более чем на 9 м фюзеляжем для гражданской авиации. Что касается перспектив, то структурные изменения на рынке, появление нового двигателя с увеличенной тягой могут стать стимулом для дальнейшего развития платформы. Поэтому мы не исключаем возможность создания двухдвигательной версии самолёта. Ждём результатов работы наших коллег из ОДК", - сказал Сергей Ярковой. Он добавил, что КБ делает всё, чтобы быть готовыми к этому моменту. "Дальше будем смотреть, обсуждать, принимать решения", - сказал он. Сергей Ярковой пояснил, что в "Ильюшине" не исключают большего использования в конструкции Ил-96 современных материалов и создание для него композитного крыла. "Платформа Ил-96 очень надёжна, отработана и при этом находится в непрерывном развитии", - заключил он." Это большая часть статьи "В ПАО «Ил» не исключают создание Ил-96 с композитным крылом и двигателями ПД-35". Добавлю, что, читал, писали о том, что планировалась двухпалубная версия Ил-96, расчитанная на 550 пассажиров в одноклассной компоновке. Так вот, если ещё до сих пор обсуждается данная версия, то 550 пассажиров можно разместить уже и на однопалубном варианте, как это сделано на самолёте Боинг-777-300, правда, понадобятся уже более мощные двигатели, скорее всего со взлётной тягой до 50 тонн, или, хотя бы как GE90-115, GE90-94В. И вопрос про нынешний вариант: получается, что четыре ПС-90 с общей взлётной тягой в 68 тонн, тянут самолёт, с массой в четыре раза больше тяги двигателей (270 тонн, имеется ввиду Ил-96-400М)?
В Иле толком ничего не обсуждается. Где-то есть архив, куда пачками валились разные проекты про Ил-96, где 2 палубы на 550 пассажиров ещё не самое страшное. Ради диссертации, дипломного проекта и т. д. и не такое выдумают. Это больше было, чтобы чем-то себя занять и оправдать свою нужность на месте. Но из живого - думают, что делать с Ил-96-400М, так как Чемезов сказал, что ОАК их будет строить хотя бы для себя. Ну и подумывают над двухдвигательным широкофюзеляжником в перспективе. Примерно как А-330. На Ил-96-400М стоят ПС-90А1 с тягой в 17,4 тс, поэтому там 70 тонн тяги. Тяговооружённость 26%, такая же, как у всех остальных. На А-320 банальном на 77 тонн взлётной массы 22 тонны тяги двигателей.
8. Про МС-21. Сначала фрагменты из статьи "Почему у МС-21 нет законцовок на крыльях - винглетов?" - "Винглеты увеличивают удлинение крыла и позволяют сэкономить до 7 % авиакеросина. Однако установка законцовок подразумевает усиление жесткости плоскостей и увеличение общей массы воздушного судна. При сильном боковом ветре, в зонах турбулентности, при взлете, посадке винглеты серьезно нагружают крыло., Почему же при строительстве МС-21 отказались от винглетов? Все дело в материале, из которого изготавливается крыло. Если бы оно было алюминиевое, то, чтобы достичь удлинения в 11,5 пришлось бы увеличивать толщину плоскости, т. к. металл-то мягкий! Иное дело - углепластик. Он достаточно жесткий и поэтому даже без винглетов получается такое хорошее удлинение. Это стало возможно, благодаря очень тонким и прочным профилям, что повышает аэродинамику самолета при крейсерской скорости на 5-6 %, по сравнению с конкурентами. Специалисты ЦАГИ уверены: винглеты являются резервом, который при необходимости можно установить на последующие модификации воздушного судна". - Ну, не знаю, как Вы, но я не верю, что, просто удлинение крыла, без законцовок, может уменьшить "вихревое сопротивление". Везде показано и доказано, что только наличие законцовок может уменьшить его и снизить пусть не более, чем на 5 -7 %, но, расход топлива. И сразу моё "главное" мнение: если бы, без всяких споров и обсуждений, абсолютно все модели МС-21, сразу бы делали именно с законцовками крыла, то я бы не стал тогда так активно обсуждать судьбу самолётов семейства Ту204/214 (!!!). И не было бы тогда моих "весенних смешных вопросов, мнений и комментариев" , наоборот, я был бы за прекращение производства самолётов Ту. Но, сразу оговорюсь, международные санкции сделали своё дело, поэтому, пусть отечественные среднемагистральные узкофлюзеляжники проектируются и создаются и в модификации Ту-204/214 и в модификациях МС-21. Но, очень хотелось бы видеть МС-21 именно с законцовками, как кстати, первоначально по-моему, и планировали, и где-то ещё читал, что , вроде законцовки на МС-21 будут делать. Вот ещё статьи про МС-21: "Д. Мантуров: нужно прорабатывать версию MC-21 на 250 пассажиров" и фрагмент статьи "МС-21-400 - будущий флагман российской гражданской авиации" "Летом 2021 года за месяц до начала авиасалона МАКС Равиль Хакимов, в то время - генеральный директор корпорации «Иркут», рассказывал о версиях нового российского самолёта, которые рассматриваются к дальнейшей разработке. По его словам, наиболее вероятным будет запуск проекта МС-21-400 на 260 пассажиров, всё будет зависеть от спроса после начала эксплуатации в авиакомпаниях самолёта МС-21-300. , Корпорация «Иркут» в своё время рассматривала ещё один вариант «универсального» самолёта МС-21Х с дальностью полёта 9 000-10 000 километров. Взлётный вес МС-21-400 выйдет за 105 т., МС-21Х - около 155 т. Однако говорить о том или ином проекте пока рано: во-первых, нет российской силовой установки, которая могла бы обеспечить тяговооружённость самолёта массой более 105 тонн, во-вторых, МС-21-300 пока ещё не начал выполнять коммерческие перевозки, поэтому рассматривать его дальнейшее развитие нужно, но конкретика по этому вопросу несколько преждевременна., В сентябре 2019 года заместитель генерального директора - генеральный конструктор Объединённой двигателестроительной корпорации Юрий Шмотин в одном из интервью заявил, что в ОДК есть планы по увеличению мощности двигателя ПД-14 за счёт увеличения степени двухконтурности вентилятора и разработки на его базе двигателя ПД-16 с более высокими характеристиками. Ваше мнение по этому поводу.
Моё мнение следующее: про причины отсутствия винглетов сказать не могу - не владею информацией. Предположу, что сложность изготовления превышает коммерческий эффект. Ну и по наблюдениям за А-320 с винглетами и без оных в Аэрофлоте, когда я работал в центровке и работал с расходом топлива - нет там никаких 7% экономии. Многие иные факторы намного сильнее влияют на расход, чем завихрения потоков воздуха. Насчёт перспектив развития модели МС-21 - двигателей и прочего. Сейчас все силы брошены на его вывод в эксплуатацию и серийное производство. А развитие зависит исключительно от пожеланий эксплуатантов. Что они захотят, то им и будут строить. Ничего не захотят - продолжат базовую версию. Эксплуатация нам покажет. Пока что А-320 и Боинг-737 - самые ходовые и востребованные самолёты в России.
9. И про Ту204/214. Вы, наверное, обратили внимание, что к нашей весенней полемике про Ту, присоединился читатель под ником Юрий Печеньков. Так вот, как Вы рассматриваете варианты, новых самолётов, предложенные им? Там ещё подключились читатели под никами Alex DV, Дмитрий Матвеев, Chingachgook, я также стал обсуждать это с Юрий Печеньков. И в догонку про МС-21, Почему так получилось, что у МС-21-310 с лвигателями ПД-14 дальность полёта, ну максимум 5500 км, а у Ту-204/214 с относительно старыми ПС-90 - от 6500 до , где-то 9000 км (ТУ-204-300СМ). Ещё будет пара-тройка вопросов, так что, общий ответ пока не составляйте, я дам команду, когда можно будет
Честно, не держу в памяти ваши весенние перепалки, особенно, если я в них не участвую. Поэтому не помню, что кому и кто предлагал. Да и не вижу в этом смысла. В первую очередь всё зависит от заказчика и его пожелания. А это покажет эксплуатация. Я даже не могу представить на какие рейсы его поставят. Внутренние? Тут пока хватает А-320 и Б-737. Международные? А какие? Поэтому строить прогнозы, куда он полетит, ещё можно, а уже предполагать его модификации, когда он не проявил себя в эксплуатации, нет представления о его показателях в расписании и в полёте, это вообще преждевременно, да и бессмысленно. Насчёт причин дальности. Тяга ПД-14 - 14 тс, вес самолёта МС-21 - 85 тонн, тяга ПС-90 - 17 тонн, взлётный вес Ту-214 - 110 тонн, там есть место для топлива, которое он везёт. И да, нет такой модификации Ту-204-300СМ. Есть просто Ту-204-300, есть даже Ту-204-100/300. Но ни один Ту-204СМ не находился в эксплуатации. И летит он дальше по той же причине, что и А-330-200 летит дальше, чем А-330-300 - у него короче фюзеляж, он легче, у него меньше загрузка, меньше расход, а топлива он может взять и побольше.
И да, обязан был разобрать, читатель спрашивает. А эти вопросы я реально получал неоднократно. Понимаю, что их разобрали миллион раз в большинстве. Но я, честно, не отслеживал к чему в итоге пришли в дискуссиях о несуществующих двигателях и модификациях ещё не эксплуатирующихся самолетов.
Обратная связь - связаться с автором
https://forms.yandex.ru/u/63e7785bc09c0260fbd23b8d/
Подборки тематических статей автора доступны здесь: https://disk.yandex.ru/d/1zEi-HaWotgaBA
------------------------------------------------------------------------------
1. Лучшая благодарность - потраченный час своего времени со мной за кружкой чая за беседой про нашу авиацию. Наверное, это единственный формат, в котором я сейчас реально нуждаюсь. Однако напишу номер карты, куда можно и просто сбросить на кружку пива/мороженое ребенку/цветы жене: 2202 2019 3089 2183.
2. Копия данной статьи расположена на платформе Дзен по адресу:
https://dzen.ru/media/skyexpert/otvet-chitateliu-pro-reduktornye-dvigateli-pro-gruzovye-samolety-il96-iak42-i-ms21-proshu-uchastiia-65988056ebc22654ec4fed5b
3. Автором данной публикации является владелец данного канала. Статья не содержит конкретных данных по какому-либо рейсу и перевозчику, не содержит конфиденциальную и коммерческую информацию.
4. Информация о планах по каналу, по взаимодействию с автором опубликована:
https://travelfoxes.livejournal.com/393617.html
https://dzen.ru/media/skyexpert/plany-po-vedeniiu-kanala-v-2024-godu-65932b4092a5031d8229b823
5. Узнать всё о продукции моего завода (сухие корма для собак) и найти места, где можно её приобрести можно на нашем сайте