Pratt & Whitney PW1000G

Двигатели Pratt & Whitney PW1100G-JM на сборочной линии в Миддлтауне
Двигатели Pratt & Whitney PW1100G-JM на сборочной линии в Миддлтауне, штат Коннектикут

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 система 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, находящимся в стадии разработки; первый полёт самолёта с PW1400G состоялся 28 мая 2017 года);
  • PW1500G — эксклюзивный вариант двигателя для семейства Bombardier CS (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, плановая поставка первому пользователю в первой половине 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.

Airbus A320neo с двигателями PW1100G
Airbus A320neo могут оснащаться двигателями PW1100G (наряду с CFM International LEAP-1A)
Irkut MC-21 во время аэродромного тестирования
Впервые полетевшие 28 мая 2017 году Irkut MC-21 могут оснащаться двигателями PW1400G (наряду с находящимися в разработке ПД-14)
Bombardier CS100 во время взлёта
PW1500G выбраны эксклюзивной силовой установкой для Bombardier серии CS
Embraer E195-E2 во время презентации
PW1700G и PW1900G станут эксклюзивными двигателями на Embraer E195-E2, готовящихся к первому полёту
Mitsubishi MRJ90 во время тестовой программы
PW1200G будут эксклюзивно устанавливаться на Mitsubishi MRJ90. Самолёты проходят тестовую программу, но их поставка покупателям многократно переносилась и продолжает откладываться
Параметры двигателей Pratt & Whitney PW1000G
турбовентиляторных с редукторным приводом вентилятора
PW1100G PW1200G PW1400G PW1500G PW1700G PW1900G
Длина, м
Сухая масса, кг 2857,6 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
Эксплуатационные характеристики
Максимальная тяга, кН:
-во взлётном режиме 107,82... 147,28 87,96... 108,54
-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 4,12... 5,08
Расход воздуха, кг/с
Ср. расход топлива, кг/час
Применение Airbus A320neo Mitsubishi MRJ Irkut MC-21 Bombardier CS 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.

Новости программы PW1000 Geared Turbofan™

S7 ожидает свои первые A321neo к июлю

S7 ожидает свои первые A321neo к июлю

S7 Airlines (S7) планирует принять первые два самолёта Airbus A321-271N (A321neo) в июне или июле текущего года. Изначальной датой поставки значился октябрь 2017-го, однако из-за ...

Индия запретила полёты всех Airbus A320neo с новыми двигателями Pratt & Whitney

Индия запретила полёты всех Airbus A320neo с новыми двигателями Pratt & Whitney

Уже больше месяца назад — с 11 февраля — Генеральная дирекция гражданской авиации Индии (Directorate General of Civil Aviation, DGCA) запретила полёты всех оборудованных проблемными ...

Pratt обещает исправить очередной брак в своих двигателях

Pratt обещает исправить очередной брак в своих двигателях

Pratt & Whitney собирается представить европейским регуляторам решение очередной проблемы со своим редукторным двигателем в течение этой недели. Об этом американский производитель объявил в понедельник, ...

S7 Airlines подписалась на программу Pratt & Whitney EngineWise

S7 Airlines подписалась на программу Pratt & Whitney EngineWise

Pratt & Whitney 12 декабря объявила о подписании 12-летнего соглашения по программе управления флотом EngineWise с российской авиакомпанией S7 Airlines (S7). Стоимость контракта традиционно не разглашается. Сделка ...

Qatar Airways потеряла доверие к Pratt & Whitney

Qatar Airways потеряла доверие к Pratt & Whitney

Qatar Airways (QR) решила разорвать ранее заключённое соглашение с Pratt & Whitney на двигатели PW1100G и установить на весь свой флот Airbus A321neo силовые установки CFM ...