Диана Михайлова (diana_mihailova) wrote,
Диана Михайлова
diana_mihailova

Categories:

ЦИАМ на HeliRussia 2018: Перспективы развития вертолётного двигателестроения в России




На прошедшей в конце мая 11-й Международной выставке вертолётной индустрии HeliRussia 2018 был проведён Круглый стол "Настоящее и будущее двигателестроения для вертолётов", на которой основным докладчиком был начальник отдела малоразмерных газотурбинных двигателей (МГТД) Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) Юрий Фокин. Ниже приводится систематизированное изложение его доклада.

Введение

В 1990-2000-х годах в отечественном вертолётном двигателестроении сложилась драматическая ситуация, связанная с тем, что после развала СССР Россия осталась без серийного производства вертолётных двигателей, в частности, основного авиадвигателя семейства ТВ3-117, который выпускался запорожским предприятием "Мотор Сич". Кроме того, в течение долгого времени не разрабатывались и не вводились в эксплуатацию новые отечественные вертолётные двигатели. Некоторые проекты были начаты, но так не завершены, например, вертолётный авиадвигатель РД-600.

Отсутствие отечественных авиадвигателей привело к тому, что практически на всех отечественных разрабатываемых и модифицированных вертолётах были применены авиадвигатели иностранного производства. На вертолётах Ка-226, Ка-226Т, "Ансат", "Ансат-У", Ка-62, Ми-26 применяются двигатели зарубежного производства. Сейчас рассматривается вариант применения иностранного двигателя на перспективном среднем транспортном вертолёте. Причём даже на вертолёте средней грузоподъёмности Ми-38 первоначально планировалась установка иностранного двигателя, и только отказ поставщика этого двигателя в поставках двигателей в Россию заставил отечественных разработчиков создать российский двигатель (ТВ7-117В). На сегодня после многолетнего обсуждения решён вопрос об освоении серийного производства двигателей ВК-2500 в России.

Что сделано "Объединенной двигателестроительной корпорацией"



С начала нынешнего десятилетия была запущена программа импортозамещения в вертолётном двигателестроении, в рамках которой выполнен весьма существенный объём работ. Основными результатами можно считать освоение серийного производства двигателей семейства ВК-2500 в России. Помимо сборки двигателей базовой версии полностью из отечественных комплектующих, проведены работы по созданию глубоко модернизированных двигателей ВК-2500П/ПС, в частности сертифицирован ВК-2500ПС-03 для новейшего вертолёта Ми-171А2. Двигатель ВК-2500ПС представляет собой модификацию двигателя ВК-2500 с новой полностью цифровой системой управления типа FADEC. Сейчас на повестке дня прохождение Государственных совместных испытаний ещё одной модификации двигателя ВК-2500 - ВК-2500П для модернизированного вертолёта Ми-28НМ, находящегося на этапе лётных испытаний.

Кроме того, сертифицирован вертолётный двигатель ТВ7-117В для Ми-38. Базовый вариант был разработан в 1980-е годы, но сертифицирован двигатель довольно недавно, Сертификат получен с определёнными ограничениями эксплуатационного диапазона. В течение 2018 года должен быть завершён весь комплекс мероприятий по расширению эксплуатационного диапазона в рамках заданного Техническим заданием, дополнил Ю. Фокин.

Рассматривается возможность разработки двигателя ПД-12В для перспективных тяжёлых вертолётов и ВК-800В - для лёгких вертолётов. Так на базе газогенератора двухконтурного двигателя ПД-14, предназначенного для пассажирского перспективного самолёта МС-21, разрабатывается двигатель ПД-12В для тяжёлых вертолётов класса Ми-26. Что касается ВК-800, в настоящее время ведутся работы по самолётной версии двигателя, предназначенной для использования в составе силовой установки самолёта L-410. В то же время, ЦИАМ поддерживает возобновление работ по созданию вертолётной версии ВК-800В.

Наконец, запущены работы по формированию облика перспективного вертолётного двигателя. В настоящее время компания "ОДК-Климов" формирует предложения по перспективному двигателю по программе "Перспективный двигатель для вертолётов", в ЦИАМ этот проект экспертизу пока не проходил. Но пока известно, что будет предложен авиадвигатель в большем классе мощности, чем ТВ7-117В, превосходящий существующие аналоги по технологичности и удельной массе.

Создание опережающего научно-технического задела

Создание перспективных авиадвигателей невозможно без создания опережающего научно-технического задела (НТЗ). Цели и программы разработки НТЗ уже определены. В соответствие с принятой программой, перспективные авиадвигатели должны иметь значительно лучшие характеристики по сравнению, например, с авиадвигателем ВК-2500.


Параметр

Технологии 2025

Технологии 2035
Удельный расход топлива Снижение на 10-15% Снижение на 15-20%
Удельная масса Снижение на 20-25% Снижение на 25-30%
Надёжность и ресурс Повышение в 1,5-2 раза Повышение в 2-3 раза
"Доступность" двигателя - Повышение в 2-3 раза


Основные направления развития вертолётных авиадвигателей

Специалистами ЦИАМ разработаны семь основных направлений развития авиадвигателей для перспективных отечественных вертолётов

№ п/п

Направление

Решаемая задача
1 "Неметаллический" Повышение удельных и ресурсных показателей
за счёт применения перспективных
композиционных материалов
2 "Простой двигатель" Упрощение конструкции двигателя,
сокращение числа ступеней лопаточных машин
и общего числа деталей
3 "Стойкий двигатель" Повышение эксплуатационной технологичности
(упрощение обслуживания,
обеспечение работоспособности
в неблагоприятных внешних условиях)
4 "Электрический двигатель" Исключение из конструкции двигателя
коробки приводов,
применение электрического привода агрегатов
5 "Сухой" двигатель" Исключение из конструкции двигателя
системы смазки,
применение "неохлаждаемых" подшипников различных типов
6 "Умный двигатель" Развитие и совершенствование систем управления,
контроля, диагностики и прогнозирования
технического состояния двигателя
7 "Доступный двигатель" Внедрение ресурсосберегающих технологий проектирования,
испытаний и производства,
снижение цены двигателя и стоимости эксплуатации


Также стоит задача совершенствования методов 3D-проектирования.

В обеспечение данных направлений работ ЦИАМ разрабатывает целый комплекс прорывных технологий. Совместно с предприятиями отрасли институтом реализуется программа под названием "Разработка технологий перспективных МГТД и АПД", целью этой программы является создание одиннадцати демонстраторов перспективных технологий.

  1. Демонстрационный "электрический" МГТД;

  2. Высокооборотный редуктор МГТД;

  3. Сопловой аппарат турбины из КМ;

  4. Теплообменник для МГТД "сложного" цикла;

  5. Камера сгорания МГТД с элементами из КМ;

  6. Экспериментальный одноступенчатый ЦБК

  7. Экспериментальный двухступенчатый ЦБК;

  8. Высокоскоростная ступень вертолётного редуктора.

  9. Демонстрационный турбокомпаундный авиационный поршневой двигатель;

  10. Демонстрационный МГТД на газовых опорах;

  11. Демонстрационный роторно-поршневой двигатель.



В соответствие с программой, в 2017 году выполнены предусмотренные расчётно-проектные исследования с условным разделением по уровням на технологии 2025 и 2035 гг., а в 2018-2019 планируется провести изготовление и испытания демонстраторов.

Для достижения заявленного прогресса характеристик вертолётных двигателей, ЦИАМ определён набор технологий, позволяющих получить изделия заданного уровня совершенства. Так к "Технологиям 2025" относятся:

  • Двухступенчатый ЦБК;

  • Компактная низкоэмиссионная КС;

  • РК турбины типа "Блиск";

  • Рабочее колесо ЦБК из КМ;

  • Корпус компрессора из КМ Корпус КС из КМ;

  • Жаровая труба КС из КМ;

  • СА турбины из КМ;

  • Гибридные подшипники;

  • Электрический привод агрегатов;

  • Беспроводные датчики САУ;

  • БСКД с удалённым доступом;

  • МГТД "сложного" цикла с ТО.



"Технологии 2035" включают в себя:

  • Неохлаждаемые РК турбины из КМ;

  • Корпусные детали в ГЧ из КМ;

  • Неохлаждаемые маслом опоры;

  • Валы из КМ.

Tags: НИОКР, ОДК, Россия, вертолеты, двигатели, импортозамещение
Subscribe
promo diana_mihailova march 13, 2018 23:11 579
Buy for 250 tokens
Отметка MAS17 - рейс МН17, отметка RSD316 - Ил-96-300 авиакомпании «Россия » Малазийский Boeing 777 рейса МН17 из Амстердам - Куала-Лумпур должен был столкнуться в небе над Польшей с российским «бортом №1» - самолетом Ил-96-300, на котором президент Российской…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment