В России полным ходом идет развитие гражданской авиации, в том числе и вертолетной. А это значит двигатели нужны и для вертолетов различного назначения. Для выпуска моторов Объединенная двигателестроительная корпорация увеличивает производственные мощности. Цель - выпустить более 1,5 тысяч вертолетных силовых установок.
В двух словах о программе развития авиационной отрасли
Правительство поставило перед производителями двигателей и авиастроителями задачу перейти на отечественные самолеты и вертолеты в течение 7 лет. План по плавному увеличению выпуска и того и другого утвержден в Комплексной программе развития авиационной отрасли до 2030 года.
В августе 2023 программу откорректировали с учетом роста производственных мощностей предприятий этих отраслей.
По плану Комплексной программы общее количество двигателей составит 1528 единиц, а вертолетов – 764 машины.
Самый серийный ВК-2500/ТВ3-117
Силовые установки ТВ3-117 и ВК-2500 созданы в разное время, одна в СССР, другая в современной России. Однако так как они используются для одних и тех же типов летательных аппаратов, то в таблицах Комплексной программы они прописаны через слеш.
Самый серийный и востребованный двигатель для вертолетов - ВК-2500 создан на базе ТВ3-117. Он обладает повышенной мощностью, оснащен цифровой системой управления и может эксплуатироваться на бОльших высотах, чем его предшественник. Двигатели ВК-2500 в составе силовой установки вертолета Ми-17-В5 прошли испытания в горах Тибета. Ресурс двигателя может достигать 9000 часов.
ВК-2500 сейчас устанавливается как на новые серийные вертолеты, так и проводится так называемая ремоторизация машин, выпущенных ранее. При ремонте двигателей ТВ3-117 по желанию заказчика может быть выполнена модернизация в вариант ВК-2500, что значительно повышает летно-технические характеристики вертолетов.
Выпускается двигатель не одним предприятием ОДК. Для организации производства ВК-2500 была организована широкая производственная кооперация предприятий корпорации. Так, за уфимским предприятием ОДК-УМПО закреплено изготовление модулей свободной турбины, а за ММП им. В.В. Чернышева - модуль осевого компрессора. Конечную сборку специалисты проводят на петербургском предприятии ОДК-Климов.
По программе развития отрасли ОДК предстоит выпустить до 2030 года 934 двигателя, плюс 160 подменных. В среднем ежегодно будет производиться 100 силовых установок. Они будут устанавливаться на вертолеты Ми-8МТВ1, Ми-8АМТ, Ми-171/А2/А3, а также Ка-32А11М и Ка-32А11ВС. К 2030 году общее количество выпускаемых машин должно составить 428 единиц.
Производство двигателей, серийный выпуск которых ведется с 2014 года, и вертолетов давно налажен, и значит план будет выполнен.
Лучший в своем классе ТВ7-117В
Турбовальный двигатель ТВ7-117В представляет собой вертолетную версию турбовинтового авиадвигателя ТВ-117СМ. Благодаря самым современным и передовым решениям конструкторов предприятия ОДК-Климов российский вертолётный двигателя ТВ7-117В не имеет конкурентов в своем классе по топливной экономичности и мощности, развиваемой на взлёте. Установленная цифровая система автоматического управления и контроля типа FADEC обеспечивает точное управление всеми процессами и позволяет повысить эффективность эксплуатации двигателя, повысить надежность работы силовой установки. Двигатель применяется для тяжелых вертолетов Ми-38, которые превосходит другие вертолеты своего класса по грузоподъемности, пассажировместимости и основным летно-техническим характеристикам.
Двигатель ТВ7-117В сертифицирован в 2015 году, но работа над ним продолжается. В июле 2023 года предприятие ОДК-Климов увеличило показатели ресурса двигателя. По результатам проведенных работ Росавиация выдала одобрение главного изменения.
Кроме того, были сняты ограничения по эксплуатации двигателя только с включенным отбором на систему кондиционирования воздуха, который поступает в кабину пилота. Работа силовой установки и газодинамические параметры были проверены в ходе летных испытаний вертолета.
Одобренные изменения являются очередными этапами плана по улучшению характеристик ТВ7-117В и всего семейства двигателей ТВ7-117. Ранее специалистам ОДК-Климов удалось реализовать на силовой установке чрезвычайный режим с достижением мощности 3750 л.с. Это является лучшим показателем по отношению к взлетной мощности, полученным в семействе двигателей и на рынке.
В планах у двигателестроителей провести комплекс работ для увеличения показателей ресурса до 800 циклов. Впоследствии он будет повышаться до 6000 циклов. Это позволит довести силовую установку до требуемых параметров.
Объем производства двигателей ТВ7-117В будет расти постепенно с четырех в 2025 году, до ежегодных 16 единиц с 2028 года. Всего в Комплексной программе запланирован выпуск 78 двигателей ТВ7-117В, плюс 8 резервных, что полностью соответствует 39 вертолетам Ми-38.
Новый экономичный двигатель ВК-1600В
ОДК реализует проект создания перспективного двигателя ВК-1600В для вертолетов типа Ка-62. При его разработке специалисты предприятия ОДК-Климов используют самые передовые технологии.
Расчеты всех элементов проточной части силовой установки выполнены с помощью методик 3D-оптимизации, а при его производстве применяются композитные материалы и аддитивные технологии.
Создание двигателя началось в 2019 году, когда было завершено оформление технического задания на мотор и подготовлен эскизный проект. В 2020 году завершены процедуры по его защите и состоялось оформление конструкторской документации на двигатель-демонстратор, а в середине 2021 года собран сам демонстратор.
Первый опытный образец силовой установки изготовили в 2022 году, ещё два опытных двигателя должны собрать в 2023-м. Также завершены испытания демонстратора, ведется подготовка к комплексу сертификационных испытаний и выпуск доказательной документации. Начало испытаний в составе вертолета Ка-62 запланировано на июнь 2024 года, а в 2025-м планируется получить сертификат типа.
Конструкция мотора позволяет выполнять дальнейшую разработку различных модификаций, в том числе для использования в беспилотниках и в составе силовых установок легких пассажирских и транспортных региональных самолетов.
Двигатели ВК-1600В будут обладать высокой топливной эффективностью и низкой стоимостью жизненного цикла. Мощность силовой установки на взлетном режиме составит 1400 л.с. и 1750 л.с. – на режиме 2,5-минутной мощности.
Серийное производство двигателя ВК-1600В планируется запустить в 2025 году. К 2030 году по плану Комплексной программы должно быть произведено 180 силовых установок, плюс 12 подменных. Этому соответствует выпуск 90 единиц вертолета Ка-62.
Миниатюрный ВК-650В для легких вертолетов
ОДК создает еще один перспективный вертолетный двигатель - ВК-650В. Он будет применяться для отечественного вертолета «Ансат» и КА-226Т.
При его разработке расчеты всех элементов проточной части выполнялись с помощью методик 3D-оптимизации. Он оснащен автономной масляной системой закрытого типа и цифровой двухканальной системой автоматического управления типа FADEC.
Работы по созданию двигателя начались в 2018 году. В мае 2023-го был завершен весь комплекс испытаний демонстратора. До конца года планируется собрать 10 опытных двигателей, четыре из которых будут задействованы в проведении летных испытаний в составе вертолета «Ансат». В 2025-м двигателестроители изготовят силовые установки ВК-650В для летных испытаний уже в составе Ка-226Т.
Специалисты петербургского предприятия ОДК-Климов проводят комплекс сертификационных испытаний и выпуск доказательной документации для получения сертификата типа в 2024 году. Поставка серийных двигателей намечена на 2025 год.
Согласно Комплексной программе с 2025 года должно быть выпущено 336 силовых установок ВК-650В и 34 подменных. С этого же периода будет выпущено 167 «Ансатов» и один Ка-226Т.