ПД-8 создавали как самостоятельный двигатель для SJ-100. Одно из ключевых отличий — сверхзвуковая ступень турбины высокого давления со степенью понижения давления 4:1. Это помогает эффективнее отбирать энергию газа и быстрее раскручивать компрессор при резком увеличении тяги.

«Первый технический» разобрался, зачем ПД-8 понадобилась такая турбина и почему Pratt & Whitney для своего PW1500G выбрала другой путь.

Что даёт ступень с понижением давления 4:1

Степень понижения давления 4:1 означает, что давление газа при прохождении через ступень падает примерно в четыре раза. Чем больше энергии удаётся снять с газа на одной ступени, тем компактнее и эффективнее турбина, а сам двигатель быстрее откликается на дачу газа.

Для улучшения способности двигателя быстро набирать и сбрасывать обороты потребовалось увеличить запас газодинамической устойчивости компрессора и изменить геометрию соплового аппарата турбины высокого давления.

Почему Pratt & Whitney выбрала редуктор

PW1500G для Airbus A220, прямого конкурента SJ-100, решает задачу эффективности иначе. У него между вентилятором и турбиной низкого давления стоит планетарный редуктор. Он позволяет вентилятору вращаться медленнее, а турбине — быстрее, на оптимальных для каждого узла оборотах.

Такая схема дала PW1500G степень двухконтурности 12:1 и диаметр вентилятора 1,85 м. ПД-8 без редуктора имеет степень двухконтурности 4,4 и диаметр вентилятора 1,228 м. Американский двигатель выигрывает по двухконтурности, но платит за это усложнением конструкции — редуктором, который требует собственной системы смазки и охлаждения.

При этом в турбинах Pratt & Whitney тоже применяются сверхзвуковые профили. Просто ПД-8 без редуктора пришлось добирать эффективность именно за счёт высокой нагрузки на горячую часть.

Почему ПД-8 не получил большой вентилятор

Главная причина не в спешке импортозамещения, а в компоновке самого SJ-100. У «Суперджета» низкопланная схема и короткие стойки шасси — двигатель диаметром 1,85 м физически не влезет под крыло без переделки всего планера и шасси. Поэтому ПД-8 жёстко вписывали в габариты старого SaM146: 1,228 м против 1,224 м.

Именно поэтому российский двигатель не мог пойти по пути PW1500G с его большим вентилятором и редуктором. Ему нужен был другой способ добрать эффективность — и ступень с 4:1 стала одной из 25 критических технологий, внедрённых при создании ПД-8.