ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
На НИОКР
Шифр «ПД-35-1-Авиадвигатель»
2017 г.
Основание для выполнения НИОКР
Договор об участии Российской Федерации в собственности субъекта инвестиций № 01-09/233 от 25.12.2017.
Цели, основные задачи НИОКР
2.1. Цели выполнения НИОКР:
2.1.1. Формирование научно-технического и технологического задела по разработке конструкции высокоэффективных узлов и деталей двигателя-демонстратора технологий ПД-35 на основе перспективных конструкторских решений, обеспечивающих создание семейства двигателей большой тяги на базе газогенератора двигателя и требований по сертификации ТРДД.
2.1.2. Разработка эскизного и технического проектов двигателя-демонстратора технологий.
2.1.3. Разработка, изготовление и испытания демонстрационного газогенератора;
2.1.4. Разработка, изготовление и испытания двигателя-демонстратора технологий.
2.1.5. Разработка ТЗ на проведение ОКР по созданию двигательной установки.
2.1.6. Разработка эскизного и технического проектов на двигательную установку.
2.1.7. Выпуск РКД на газогенератор опытного двигателя.
2.1.8. Изготовление ДСЕ узлов газогенератора опытного двигателя.
2.2. Задачи выполнения НИОКР:
2.2.1. Разработка и освоение технологий, необходимых для создания двигателя-демонстратора технологий.
2.2.1.1. Разработка комплексной технологии создания широкохордной рабочей лопатки вентилятора из полимерных композиционных материалов позволяющей снизить массу рабочего колеса вентилятора и корпуса вентилятора.
2.2.1.2. Разработка комплексной технологии создания корпуса вентилятора из полимерных композиционных материалов, обеспечивающего гашение кинетической энергии лопатки позволяющего в комплексе с рабочей лопаткой снизить массу узла компрессора низкого давления.
2.2.1.3. Разработка технологии создания высокоэффективного и высоконадежного КВД, со степенью более 23 позволяющей конструктивно и технологически создать узел КВД для двигателя большой тяги и реализовать создание необходимых для этого материалов.
2.2.1.4. Разработка технологии неразъёмных соединений деталей роторов ГТД из жаропрочных никелевых сплавов с анализом дефектов способствующей повышению жесткости роторов, снижению массы и повышению технологичности.
2.2.1.5. Разработка технологии создания перспективной малоэмисионной камеры сгорания для обеспечения соответствия перспективным экологическим требования 2030 года необходимой для обеспечения жестких требований по эмиссии вредных веществ, жестких рабочих характеристик и ресурса узла камеры сгорания.
2.2.1.6. Разработка технологии изготовления РЛ ТВД из новых перспективных сплавов с использованием термобарьерных покрытий (рабочая температура до 1450 °С) позволяющей обеспечить повышение эффективности термодинамического цикла, достигаемого за счет увеличения суммарной степени сжатия в компрессоре и температуры газа перед турбиной.
2.2.1.7. Разработка технологии создания высокотемпературных турбин с уменьшенным расходом охлаждающего воздуха и высоким КПД необходимая для создания инновационных методов проектирования турбин, а также внедрения новых материалов и покрытий.
2.2.1.8. Разработка технологии создания деталей турбин из жаропрочных композитных материалов (Sic-Sic, C-Sic) позволяющей внедрить в конструкцию турбин детали из композиционных материалов для обеспечения работоспособности деталей при высокой температуре и низком расходе охлаждающего воздуха, и дополнительно позволяющей снизить массу узла.
2.2.1.9. Разработка технологии создания мотогондолы большой размерности с ламинарным обтеканием позволяющей создать достаточный технологический задел к освоению методик проектирования, изготовления и сборки ДСЕ мотогондол большой размерности.
2.2.1.10. Разработка технологии создания высоконадежной интеллектуальной САУ распределенной структуры с использованием электрических технологий на основе высокотемпературной элементной базы и электроагрегатов с минимальной удельной массой, позволяющей создать электронную САУ нового поколения с высокими показателями надежности, снизить удельную массу САУ, а также снизить стоимость жизненного цикла и упростить процесс модернизации системы.
2.2.1.11. Разработка технологии создания высоконадежных, малошумных приводных схем двигателя и разработка методов диагностики их технического состояния позволяющей повысить надежность узлов, передающих крутящий момент с помощью зубчатых зацеплений, путем создания методик, определяющих появление дефектов на ранней стадии, а также снизить шум, возникающий при работе приводных систем.
2.2.1.12. Разработка технологии создания конструктивно-технологических решений для создания подшипниковых опор роторов двигателя большой тяги, позволяющей оптимизировать выбор параметров подшипников в зависимости от условий работы в темпе проектирования двигателя, что приведет к увеличению расчетной долговечности подшипников и, соответственно, расширит возможности использования отечественных подшипников для импортозамещения.
2.2.1.13. Разработка технологии создания конструктивно-силовой схемы двигателя с мероприятиями по минимизации последствий критических событий позволит разработать методологию создания конструктивно-силовой схемы двигателя, обеспечивающей минимальную виброактивность, минимизацию изменения радиальных зазоров в компрессоре и турбине при воздействии перегрузок, а также минимизацию усилий и опасных последствий, возникающих при обрыве рабочей лопатки вентилятора.
2.2.1.14. Разработка технологии создания комплексной системы диагностики и прогнозирования технического состояния двигателей с возможностью передачи данных в полете и использованием удаленных центров диагностики, позволяющей определить облик системы диагностирования двигателей большой тяги, провести работы для освоения технологии беспроводной передачи полетных данных с борта самолета, а так же отработать процедуру предоставления удаленных диагностических услуг и разработать новые методы выявления неисправностей двигателя.
2.2.1.15. Разработка технологии изготовления роторных деталей из сплавов с функционально-градиентными свойствами позволяющей подбирать и обеспечивать при изготовлении требуемые характеристики материала диска в разных его конструктивных зонах (ступица, полотно, обод) для достижения необходимых прочностных характеристик детали.
2.2.1.16. Разработка технологии изготовления высоконагруженных деталей ТРДД из перспективных никелевых сплавов с повышенной жаропрочностью, позволяющей разработать новый материал для дисков КВД и ТВД с более высокими прочностными характеристиками, превосходящими известные отечественные и зарубежные сплавы, а также разработать новые способы контроля заготовок.
2.2.1.17. Разработка технологии изготовления литых, в том числе крупногабаритных и сложнофасонных деталей ТРДД из жаропрочных, титановых и цветных сплавов позволяющей освоить на предприятиях Российской Федерации изготовление (в т.ч. серийное) литых крупногабаритных и сложнофасонных деталей для узлов двигателей большой тяги.
2.2.1.18. Разработка технологии изготовления деталей ТРДД, в том числе крупногабаритных, с применением аддитивных технологий из порошковых металлических материалов позволяющей освоить и внедрить изготовление заготовок, полученных аддитивным методом для деталей газотурбинных двигателей большой тяги, а также создание новых порошковых материалов, необходимых для данного способа изготовления.
2.2.2. Разработка эскизного и технического проектов двигателя-демонстратора технологий.
2.2.3. Разработка технического задания на двигатель-демонстратор технологий и на отдельные узлы.
2.2.4. Выбор облика демонстрационного газогенератора и двигателя-демонстратора технологий.
2.2.5. Проектирование, выпуск РКД, изготовление и автономные испытания на установках поузловой доводки экспериментальных узлов газогенератора.
2.2.6. Проектирование, выпуск РКД, изготовление и испытание демонстрационного газогенератора. Подтверждение работоспособности и основных характеристик демонстрационного-газогенератора.
2.2.7. Разработка РКД двигателя-демонстратора ПД-35.
2.2.8. Подтверждение стендовыми испытаниями экспериментальных узлов двигателя – демонстратора технологий принимаемых технических решений.
2.2.9. Изготовление и испытания демонстрационного двигателя:
- стендовая отработка новых конструкторско-технологических решений на установках поузловой доводки и демонстрационном-газогенераторе;
- изготовление деталей и сборочных единиц для двигателя – демонстратора технологий и его сборка;
- поузловая доводка основных частей двигателя – демонстратора технологий, в том числе:
- проведение испытаний модели вентилятора;
- проведение испытаний компрессора низкого давления;
- проведение испытаний компрессора высокого давления;
- испытания полноразмерной камеры сгорания по оценке характеристик перед постановкой камеры сгорания на демонстрационный газогенератор;
- проведение испытаний турбины высокого давления;
- проведение испытаний турбины низкого давления;
- проведение испытаний демонстрационного газогенератора по оценке работоспособности и определению характеристик основных узлов внутреннего контура двигателя-демонстратора технологий.
- разработка рабочий конструкторской документации для изготовления и испытаний демонстрационного двигателя;
- подготовка производства для изготовления и испытаний двигателя-демонстратора технологий.
2.2.10. Проектирование, выпуск РКД, изготовление и автономные испытания на установках поузловой доводки экспериментальных узлов газогенератора опытного двигателя.
2.2.11. Проектирование, выпуск РКД, изготовление ДСЕ газогенератора. опытного двигателя.
2.2.12. Исходными данными для выполнения работ является Техническое предложение на двигатель ПД-35.