Союз науки и производства

В настоящее время полным ходом идут летные испытания нового авиационного двигателя ПД-14. По признанию Президента РФ, это самый грандиозный проект России за последние 30 лет.

Головным разработчиком ПД-14 является пермское КБ «Авиадвигатель», а головным изготовителем — Пермский моторный завод. Этому непременно предшествовали наземные испытания на стендах КБ. К испытаниям были привлечены сотрудники Института химической кинетики и горения СО РАН с.н.с. к.х.н. А. С. Козлов, радиомонтажник С. Б. Малышкин и д.х.н., проф. А. К. Петров. По ходу исследований к работе присоединились сотрудники Института оптики атмосферы СО РАН д.ф.-м.н., проф. М. В. Панченко и с.н.с. к.ф.-м.н. В. С. Козлов. Эти институты давно сотрудничают в изучении атмосферного аэрозоля. Но здесь четко была поставлена конкретная задача: определение фракционного и химического состава сажи в продуктах эмиссии газотурбинных двигателей и энергетических установок.

Давно известно: чем больше сажи, тем меньше КПД двигателя. Сначала эксперименты шли на камерах сгорания в пяти различных режимах работы. Исследования с помощью диффузионных спектрометров аэрозоля показали, что в продуктах эмиссии присутствуют миллионы частиц нанометрового (5–350 нм) диапазона размеров в 1 куб. см. Содержание частиц резко падает по мере приближения режима к взлетному. В составе продуктов эмиссии с помощью хромато-масс-спектрометра обнаружены нормальные углеводороды с 14 до 28 атомов углерода и полиароматические соединения. А это означает, что мы теперь знаем, с чем бороться. Затем подобные измерения были проведены уже на двигателе ПД-14.

На сегодняшний день по регламенту Международной организации гражданской авиации (ICAO) измерение выбросов производится по безразмерному числу дымности (почернение фильтра). Эта методика устарела, так как не позволяет получать информацию о концентрации и размерах аэрозольных частиц, а также о содержании органических веществ, которые являются многопараметрическим «отражением» процессов внутри камеры сгорания. Поэтому КБ «Авиадвигатель» намерено обратиться с предложением в ICAO принять новый международный стандарт и нашу методику измерения продуктов эмиссии. Так что тут предстоит большая работа. Таким образом, силами союза науки и производства разработана и апробирована новая технология определения фракционного и химического состава наноразмерных частиц сажи в продуктах эмиссии газотурбинных двигателей и энергетических установок.

В заключение — комментарий генерального конструктора КБ «Авиадвигатель» проф. А. А. Иноземцева, опубликованный в последнем номере журнала «Пермские авиационные двигатели»: «Создание учеными-сибиряками новейшего прибора для регистрации фракционного и химического состава наноразмерных частиц сажи в продуктах эмиссии газотурбинной техники — прекрасный пример сотрудничества и импортозамещения».