PurePower® PW1000G — семейство турбореактивных двухконтурных двигателей с высокой степенью двухконтурности (турбовентиляторных) с редукторным приводом вентилятора.
Производятся Pratt & Whitney, компанией консорциума United Technologies.
Официальный запуск: 2008 год.
Рыночная ниша: магистральные и региональные узкофюзеляжные самолёты.
Каталожная цена: 10 миллионов долларов США на момент запуска массового производства в 2016 году; 12 миллионов долларов — расчётная необходимая величина для окупаемости проекта.
Первая поставка коммерческому пользователю: 20 января 2016 года на Airbus A320neo компании Lufthansa (LH).
Основной конкурент: CFM International LEAP совместного предприятия американской GE Aviation и французской Safran Aircraft Engines.
Конструкция
Применение системы редукторов Geared Turbofan™, отделяющей вентилятор двигателя от компрессора низкого давления и турбины, позволяет каждому из модулей работать на оптимальной скорости. Поэтому вентиляторы могут вращаться медленнее, а компрессор низкого давления и турбина — с большими оборотами, повышая эффективность двигателя и обеспечивая значительно меньший расход топлива, объём выбросов и шумовое загрязнение. Geared Turbofan ™ позволила уменьшить число ступеней и деталей двигателя, что облегчило конструкцию и, теоретически, сократило будущие затраты на обслуживание.
Разработка
Pratt & Whitney начала попытки создать редукторный турбовентилятор в 1998 году — в рамках проекта двигателя PW8000. Эта модель задумывалась как развитие PW6000 с заменой вентиляторной секции на редуктор и одноступенчатый вентилятор.
После нескольких лет разработки работы над PW8000 были закрыты и заменены на проект Advanced Technology Fan Integrator (ATFI), который основывался на аналогичной замене вентиляторной секции у силовой установки PW308. Прототип был впервые запущен 16 марта 2001 года.
Пригласив к работам немецкую компанию MTU Aero Engines, Pratt & Whitney переименовывает проект в Geared Turbofan (GTF). Европейские партнёры отвечают за производство первых четырёх ступеней компрессора высокого давления, турбины низкого давления и ряда других компонентов.
Наконец, в июле 2008 года GTF был переименован в PW1000G. Было придумано маркетинговое позиционирование PurePower®: «на 16% эффективнее и на 75% тише современных аналогов». В это время для модификации PW1524G в дополнение к редукторному турбовентилятору создаётся сопло с переменной площадью (variable-area fan nozzle, VAFN), управляемое электронно-цифровой системой с полной ответственностью (FADEC), призванное реализовать рекламные тезисы.
В «открытом» положении во взлётном режиме или режиме реверса VAFN защищает вентилятор от возникновения чрезмерных вибраций вследствие резонанса.
В «закрытом», во время полёта на эшелоне, устройство снижает расход топлива примерно на 2%.
Наконец, в промежуточном положении оно призвано повысить производительность двигателя во время набора высоты и снизить уровень шума.
В начале 2012 года PW1524G был отправлен на лётные испытания, но из-за значительного общего утяжеления системы VAFN было удалено из конструкции.
Версии
- PW1100G — один из вариантов двигателя для семейства Airbus A320neo (наряду с CFM International LEAP-1A);
- PW1400G — один из вариантов силовой установки для Irkut MC-21 (вместе с ПД-14; первый полёт самолёта с PW1400G состоялся 28 мая 2017 года);
- PW1500G — эксклюзивный вариант двигателя для семейства Airbus A220/Bombardier CSeries (первый полёт 13 сентября 2016 года, поставляется пользователям с 15 июля 2016 года);
- PW1700G и PW1900G — эксклюзивный вариант силовой установки для семейства Embraer E-Jet E2 (первый полёт 23 мая 2016 года, поставляются пользователям с апреля 2018 года);
- PW1200G — эксклюзивный вариант для Mitsubishi Regional Jet (первый полёт 11 ноября 2015 года, плановая поставка первому пользователю в середине 2020 года).
Плановый объём производства PurePower® PW1000G — 350… 400 экземпляров в 2017 году.
Применение
Airbus A320neo
Airbus A320neo могут оснащаться двигателями PW1100G (наряду с CFM International LEAP-1A) - моторизованные установками Pratt & Whitney, они получают индекс -271N
Irkut MC-21
Российские Irkut MC-21 могут оснащаться двигателями PW1400G (наряду с ПД-14); первые сертификационные образцы летают именно на моторах Pratt & Whitney
Airbus A220/Bombardier CSeries
PW1500G выбраны эксклюзивной силовой установкой для Bombardier CSeries, с июля 2018 года именуемых Airbus A220
Embraer E-Jet E2
PW1000G стали эксклюзивными двигателями для второго поколения бразильских самолётов: E175-E2 готовится к полёту на PW1700G, а E190-E2 (на фото) и E195-E2 уже полетели с помощью PW1900G
Mitsubishi MRJ90
PW1200G будут эксклюзивно устанавливаться на Mitsubishi MRJ90. Модификация двигателя уже создана и работает на прототипах, но сами самолёты никак не завершат тестовую программу, и их поставка покупателям многократно переносилась и продолжает откладываться
Характеристики
| PW1100G | PW1200G | PW1400G | PW1500G | PW1700G | PW1900G | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Длина, м | 3,401 | 3,401 | 3,184 | 3,184 | ||
| Сухая масса, кг | 2857,6 | 2857,6 | 2177 | 2177 | ||
| Вентилятор | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Диаметр вентилятора, м | 2,06 | 1,42 | 2,06 | 1,85 | 1,42 | 1,85 |
| Число лопаток | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
| Компрессор: | ||||||
| - ступени высокого давления | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| - ступени низкого давления | 3 | 1 | 3 | 3 | 1 | 3 |
| Камера сгорания | двойная кольцевая | двойная кольцевая | двойная кольцевая | двойная кольцевая | двойная кольцевая | двойная кольцевая |
| Турбина: | осевая | осевая | осевая | осевая | осевая | осевая |
| - ступени высокого давления | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| - ступени среднего давления | - | - | - | - | - | - |
| - ступени низкого давления | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Максимальные обороты, об/мин: | ||||||
| -высокого давления | ||||||
| -низкого давления | ||||||
| Максимальная тяга, кН: | ||||||
| -во взлётном режиме | 107,82... 147,28 | 140,39 | 87,96... 108,54 | 92,79... 105,93 | ||
| -в длительном режиме | 110... 160 | 67 | 120... 140 | 85... 104 | 67... 76 | 76... 102 |
| Общий коэффициент компрессии | ||||||
| Степень двухконтурности | 12,5:1 | 9:1 | 12:1 | 12:1 | 9:1 | 12:1 |
| Тяговооружённость | 3,85... 5,26 | 5,01 | 4,12... 5,08 | 4,35... 4,96 | ||
| Расход воздуха, кг/с | ||||||
| Ср. расход топлива, кг/час | ||||||
| Применение | Airbus A320neo | Mitsubishi MRJ | Irkut MC-21 | Airbus A220 | Embraer 175-E2 | Embraer 190/195-E2 |
Максимальная тяга во взлётном режиме версий PW1100G:
- 30G/33G: 147,28 кН,
- 27G: 120,43 кН,
- 24G/22G: 107,82 кН
Максимальная тяга во взлётном режиме версий PW1500G:
- 19G: 87,96 кН,
- 21G: 97,73 кН,
- 24/25G: 108,54 кН.
Максимальная тяга во взлётном режиме версий PW1900G:
- 19G: 92,79 кН,
- 21G: 100,31 кН,
- 22/23G: 105,93 кН.
Новости программы PW1000 Geared Turbofan™
No post found