Наша цель - летать без границ!
Ахиллей Пеков,
начальник отдел камер сгорания ОАО «Авиадвигатель»
В марте 2007 года Авиационным регистром Международного авиационного комитета уточнена Карта данных Сертификата типа №16-Д на двигатели ПС-90А и ПС-90А-76, которая подтверждает соответствие пермских двигателей нормам Стандарта ИКАО-2008 в части эмиссии газообразных веществ и дыма.
Находящиеся в настоящее время в серийном производстве двигатели ПС-90А соответствуют нормам ИКАО по выбросам вредных веществ в атмосферу. Дополнение к сертификату типа № 16-Д/06 было выдано разработчику Авиационным регистром Международного авиационного комитета 8 ноября 1995 года. В качестве сертификационного базиса использовался Стандарт ИКАО «Охрана окружающей среды. Приложение 16 к Конвенции о международной гражданской авиации. Том 2. Эмиссия авиационных двигателей. Второе издание. 1993», который ограничивает выброс в зоне аэропорта оксида углерода СО, несгоревших углеводородов НС, оксидов азота NОx, дыма, а также запрещает преднамеренный выброс жидкого топлива.
В соответствии с действующим мировыми требованиями двигатель ПС-90А будет соответствовать нормам ИКАО на протяжении всего срока эксплуатации. Однако за последнее время в Стандарт ИКАО, регламентирующий показатели выброса вредных веществ в атмосферу, дважды вносились поправки, ужесточающие требования. Так, нормы ИКАО 2004 года, применяющиеся в настоящее время к типам двигателей, первый серийный экземпляр которых выпущен после 31 декабря 2003 года (поправка №4), на 16% жестче, чем нормы ИКАО 1996 года. Нормы ИКАО 2008 года, которые будут применяться к типам двигателей с датой выпуска первого серийного экземпляра после 31 декабря 2007 г. (поправка № 5), жестче норм 2004 года еще на 12%.
Как показывает практика, вводимые поправки к Стандарту ИКАО для новых типов двигателей, спустя некоторое время начинают распространяться и на выпуск двигателей, уже находящихся в серийном производстве. Кроме того, ряд европейских стран, среди которых Франция, Швеция, Швейцария, приняли решение о взимании штрафов со стран, чьи самолеты не соответствуют действующему на данный период стандарту ИКАО.
Двигатели ПС-90А устанавливаются на дальне-и среднемагистральные пассажирские самолеты Ил-96-300, Ту-204, Ту-214, а в «задросселированном» варианте (ПС-90А-76) - на модификации самолета Ил-76 (Дополнение к сертификату типа № 16-Д/Д22 от 30 декабря 2003 года).
Необходимо заметить, что со времени сертификации по эмиссии двигателя ПС-90А в его конструкцию было внесено более 20 главных изменений (например, установка модифицированного вентилятора) с получением соответствующих Дополнений к сертификату типа № 16-Д..
В результате внедренных конструктивных изменений двигателя достигнуто снижение удельного расхода топлива CR, который наряду с индексом эмиссии EI определяет величину нормативного параметра ИКАО. Для новых двигателей изменение CR по годам представлено в таблице.
| ИЗМЕНЕНИЕ СR ДЛЯ НОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПС-90А И ЕГО МОДИФИКАЦИЙ | ||
| Год выпуска | Среднестатистическое значение СR, кг/кгс.ч | Особенности сборки двигателя |
| 2000 - 2003 | 0,378 | Серийные вентилятор и компрессор низкого давления |
| 2004 - 2005 | 0,369 | Модифицированные вентилятор и компрессор низкого давления |
| По 94-00-807ТУ1 | Не более 0,388 | Серийные вентилятор и компрессор низкого давления |
Модель камеры сгорания серийного двигателя ПС-90А с внесенными изменениями в конструкцию
Для обеспечения соответствия самолетов, оснащенных пермскими двигателями, современным и перспективным нормам ИКАО по эмиссии специалистами ОАО «Авиадвигатель» были проведены дополнительные работы по совершенствованию камеры сгорания двигателей ПС-90А и ПС-90А-76:
- улучшены условия смесеобразования в первичной зоне жаровой трубы за счет установки стабилизатора перед осевым завихрителем во фронтовом устройстве (патент RU 2134839 C1);
- уменьшен разброс расхода воздуха через осевой завихритель;
- стабилизирован в нижнем пределе расход воздуха на охлаждение газосборника;
- повышена надежность уплотнения стыков корпусов;
- стабилизирован расход воздуха на противонагарный обдув сопел форсунки за счет введения упоров в продувочной щели;
- устранены отрывные зоны в преддиффузоре за счет перепрофилирования его стенок.
Указанные мероприятия дополнительно позволили повысить надежность розжига камеры сгорания и ужесточить норму на относительную неравномерность поля температур с 1,35 до 1,30 при контрольных испытаниях жаровой части.
Полученные в результате испытаний трех новых серийных двигателей выпуска 2006 года характерные уровни эмиссии СО, НС, NOx и дыма (SN), в сравнении с нормами ИКАО 2004 и 2008 гг., приведены на диаграммах.
Необходимо заметить, что сертификация двигателя ПС-90А была проведена по результатам испытания одного двигателя. В то же время, по правилам ИКАО увеличение числа выставляемых на испытания двигателей, например до трех, автоматически снижает сопоставляемый с нормой характерный уровень эмиссии NОx за счет использования так называемого статистического коэффициента.
Как следует из приведенных диаграмм, двигатели ПС-90А и ПС-90А-76 типовой конструкции с серийной камерой сгорания 94-03-807 соответствуют, в части эмиссии газообразных веществ и дыма, ужесточенным нормам Стандарта ИКАО-2008, установленным для типов двигателей и их модификаций с датой изготовления первого серийного экземпляра после 31 декабря 2007 г.
На результаты испытаний получено положительное Заключение «ЦИАМ имени П.И.Баранова», согласованное с представителями ИКАО. На основании представленных материалов Авиационным регистром МАК утверждена уточненная Карта данных Сертификата типа № 16-Д на двигатели ПС-90А и ПС-90А-76 издание 26 от 31 марта 2007 года.
Полученные результаты значительно увеличивают маркетинговую привлекательность пермских двигателей и позволяют в ближайшем будущем эксплуатировать их без каких-либо ограничений по эмиссии.
