ЦИАМ о ситуации в российском и мировом двигателестроении

Новости

Все новости

Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова принял участие в 8-й Международной выставке вертолетной индустрии HeliRussia 2015. На ней было представлено 219 компаний из 10 стран.

Это крупнейшая в Европе и вторая в мире по масштабу вертолетная выставка.

В ходе выставки пресс-служба ЦИАМ попросила прокомментировать ситуацию в отечественном и мировом двигателестроении Юрия Вячеславовича Фокина, начальника отдела ЦИАМ, занимающегося вертолетными ГТД.

- Что из разработок ЦИАМ может привлечь внимание специалистов на выставке?

- Основой критических технологий в вертолетном авиадвигателестроении является применение новых материалов. Именно здесь кроется главный резерв радикального улучшения показателей. В двигателях малой размерности нового поколения требуется существенное повышение температуры газа в неохлаждаемой турбине. Вертолетный двигатель, по сравнению с самолетным, эксплуатируется в более жестких условиях, при запыленности воздуха системы охлаждения турбин работают плохо. Но применять неохлаждаемые турбины при высоком уровне температуры газа можно лишь с переходом на перспективные неметаллические жаропрочные материалы. Значительная часть экспозиции ЦИАМ отведена элементам вертолетных ГТД из композиционных материалов, среди которых: заготовка рабочего колеса турбины из композиционного материала, керамические шары подшипника качения, несущие кольца для усиления роторов ГТД из композиционного материала, заготовка сепаратора из углерод-углеродного керамического материала, рабочее колесо компрессора перспективного МГТД из полимерных композиционных материалов, ротор МГТД с наружным валом и др. Специализированные «вертолетные» разработки ЦИАМ представлены также элементами системы диагностики трансмиссии вертолетов различных типов, элементами конструкции редуктора, а также программными комплексами, предназначенными для отработки малошумных редукторов всех видов вертолетов.

- Есть ли среди технологий, разработанных ЦИАМ, такие, которые можно предложить на рынке в качестве коммерческого продукта?

- У ЦИАМа достаточно сильные позиции в области аэрогазодинамических расчетов в 3D- постановке, то есть трехмерные расчеты течений в лопаточных машинах. Здесь ЦИАМ может предложить свои компетенции, которые позволят повысить эффективность разработок. И кстати, такие работы нами проводятся, и не только в области вертолетных двигателей. Испытания двигателей, прежде всего на высотных стендах, – это тоже тот вид работ, который ЦИАМ может выполнять, в том числе, на контрактной основе. И нельзя забывать, что ЦИАМ в течение многих лет занимал уникальное положение в отечественном двигателестроении. В нем концентрировалась информация практически по всем отечественным двигателям. ЦИАМ обладает уникальным банком информации. Опыт разработки – сейчас это становится достаточно дефицитными знаниями. В КБ приходят молодые сотрудники, которые лучше понимают маркетинг и компьютерные технологии абстрактного свойства и не всегда достаточно хорошо себе представляют, что такое авиационный двигатель. Для перспективного вертолета «Ансат» еще предстоит разработать отечественные двигатели.

- Есть ли у ЦИАМ зарубежное сотрудничество по вертолетной тематике?

- Действующих контрактов по вертолетной тематике в настоящее время нет. У нас были контракты с Китаем, но они завершились успешным их выполнением. Предполагается, что будет новый контракт по двигателю для российско-китайского тяжелого вертолета, но пока этот вопрос на стадии согласования. Как я представляю себе, пока не удается выйти на соглашение о том, какой это должен быть вертолет, его размерность, взлетная масса и степень новизны. То ли это будет совершенно новая разработка, то ли модификация на базе Ми-26. Но какое-то решение рано или поздно, я надеюсь, будет принято. Если вертолет будет существенно легче, чем Ми-26, то, наверное, потребуется разработка нового двигателя.

ЦИАМ участвует в работах, касающихся применения иностранных двигателей на российских вертолетах. Это, конечно, не очень радостная тема, потому что на российских вертолетах должны применяться российские двигатели, и сейчас такая задача ставится в рамках программы импортозамещения, но был период, когда на многих наших вертолетах использовались иностранные двигатели. Такой двигатель должен был пройти определенные процедуры, в частности – получить разрешение на проведение заводских летных испытаний. Заключение об этом выдается ЦИАМом. Естественно, для его подготовки институт сотрудничает с разработчиком. Последний такой случай – это сотрудничество с французской фирмой Turbomeca по двигателю Ardiden 3G для вертолета Ка-62. Ранее выдавались другие разрешения, в частности на двигатели Pratt & Whitney для Ми-38. Сейчас вместо канадских двигателей на этом вертолете применяются российские ТВ7-117В, и в этом году двигатель и вертолет должны быть сертифицированы.

- Что именно ЦИАМ «проверяет», если можно так выразиться, в иностранных двигателях?

- Наиболее распространенная практика – это валидация иностранного сертификата, который двигатель получает у своих авиационных служб. Если российские и иностранные требования соответствуют друг другу, то этот сертификат признается нашими авиационными властями. Если в требованиях есть различия и нужны дополнительные работы, то такие работы проводятся и ЦИАМ в большинстве случаев осуществляет научно-техническое сопровождение работ КБ. Сами испытания проводит, как правило, иностранный разработчик, хотя бывали неоднократные случаи, когда испытания иностранных двигателей проводил ЦИАМ. Например, на наших стендах испытывались французские двигатели Turbomeca Arriel в условиях обледенения. Эти работы проводились по заказу разработчика двигателя. Не исключено, что такие испытания будут проводится и в дальнейшем. Испытания на высотных стендах – наиболее интересная область сотрудничества для ЦИАМа. Институт обладает уникальной высотной стендовой базой, которая есть далеко не у всех. И при определенных условиях эти испытания иностранной фирме будет интереснее проводить у нас.

- На выставке демонстрируются новые коммерческие модели. Какие тенденции показывает развитие коммерческого вертолетостроения? Есть ли угроза для многолетнего доминирования семейства Ми-8 в сегменте средних вертолетов? Почему на Западе не могут создать ничего подобного Ми-8?

- Ми-8 – очень удачный вертолет по компоновке, его преимущества – более низкая цена и неприхотливость в эксплуатации. К тому же, сохраняя эти свои преимущества, вертолет постоянно совершенствуется. Сейчас выпускается его новейший вариант Ми-171А2 с модернизированными двигателями. Это уже не ТВ3-117В, а ВК-2500. Недавно ЦИАМ выдал заключения о возможности начала летных испытаний этого вертолета, и эти испытания были начаты. Вертолет востребован, и его жизнь будет продолжаться.

- В России налаживается серийное производство ВК-2500 для замены украинских ТВ3-117В на вертолетах Ми и Ка. Есть ли проблемы у этого двигателя? Он лучше или хуже последних модификаций украинского производства?

- И украинский, и российский двигатель имеют в основе один и тот же прототип. Принципиальных различий между ними нет. По удельным показателям они равны, и хотя ресурс у украинского двигателя несколько выше, у ВК-2500 он вполне конкурентоспособен и соответствует мировому уровню.

Серийное производство ТВ3-117 было изначально развернуто на украинском предприятии, которое теперь называется «Мотор Сич». Там накопили большой опыт, отработали технологии, внесли усовершенствования в конструкцию. Сейчас в рамках программы импортозамещения ставится задача освоения серийного производства двигателя этого класса в России. В настоящее время это одна из актуальных задач отрасли, в решении которой ЦИАМ принимает активное участие. Надо создать кооперацию предприятий для производства. Ранее детали для ВК-2500 в основном производились на том же «Мотор Сич». На заводе ОАО «Климов» собиралось из них некоторое количество двигателей. Сейчас ставится задача изготовления всех деталей и комплектующих в России. Поскольку при этом вносится существенное число изменений, то они должны сопровождаться испытаниями, подтверждающими возможность безопасного применения. К сожалению, не всегда здесь ЦИАМ встречает понимание, поскольку производитель пытается упростить этот процесс, сократить его сроки, уменьшить объем работ, но в тех случаях, когда дело касается безопасности применения, это недопустимо. Весь необходимый объем работ должен выполняться в соответствии с действующими нормативными документами. Изменились материалы отдельных деталей, изменилась технология, поскольку не все процессы, освоенные на «Мотор Сич», целесообразно воспроизводить у нас в том же виде. Эти изменения носят существенный характер и требуют проверок.

- Вы упомянули о сертификации в этом году ТВ7-117В для Ми-38. Насколько этот двигатель соответствует мировому уровню?

- Этот двигатель близок по характеристикам к зарубежным серийным двигателям этого класса мощности, таким как семейство T700/CT7 компании General Electric и RTM322 Turbomeca, но он, конечно, сильно опоздал по срокам создания. Зарубежные аналоги давно выпускаются серийно, а ТВ7 только сейчас получает сертификат типа. По удельным показателям, по экономичности он близок к зарубежным аналогам, даже несколько их превосходит, но беда всех наших двигателей, и его тоже, – весовые параметры. Это объясняется и особенностями конструкции, и технологиями изготовления, но у ТВ7-117В есть резервы и в перспективе может быть поставлена задача о создании модификации с лучшими весовыми показателями, тем более что этот двигатель рассматривается и для некоторых других применений, о которых пока рано говорить. Он может использоваться не только в Ми-38 и не только в вертолетном варианте, но и в турбовинтовом для транспортного Ил-112 и для самолета местных линий Ил-114, возможность восстановления производства которого рассматривается. Самолетный вариант ТВ7-117СМ для Ил-114, выпускавшегося в Ташкенте, уже имеет сертификат типа.

- Реально ли найти замену для украинского Д-136 на тяжелом Ми-26?

- Для действующего парка вертолетов, очевидно, надо сохранять применение двигателя Д-136, но что касается перспективного тяжелого вертолета, то в качестве оптимального варианта рассматривается создание мощного турбовального двигателя на базе газогенератора двухконтурного ПД-14, который сейчас разрабатывается для МС-21. Это современный двигатель с целым комплексом перспективных технических решений, и использование его готового газогенератора позволит, во-первых, получить высокоэффективный вертолетный двигатель и, во-вторых, сократить сроки и стоимость его создания. После сертификации базового ПД-14 в течение нескольких лет (а для двигателя это небольшой срок) может быть создан вариант турбовального двигателя мощностью 10000 л. с. и больше, который будет превосходить Д-136 и по удельным показателям, и по ресурсу. Газогенератор – главная часть двигателя: это компрессор высокого давления, камера сгорания, турбина компрессора высокого давления, а вместо вентилятора и турбины низкого давления будет применяться силовая турбина для привода винта вертолета. Собственно, двигатель Д-136 создавался по такому же принципу на базе газогенератора двухконтурного Д-36.

- Странная ситуация: отечественные вертолеты легкого класса есть, и очень неплохие, а отечественных двигателей для них нет. Что делается для решения этой проблемы?

- Это особенно обидно, потому что на фирме «Климов» есть проект, уже доведенный до первого опытного экземпляра, – на мой взгляд, удачный проект, который ЦИАМ всегда поддерживал. Это ВК-800В в классе мощности 800 л. с. – аналог тех зарубежных двигателей, которые применяются на Ка-226 и на «Ансате». Он, правда, чуть побольше, но это иногда даже плюс. К сожалению, этот проект находится в замороженном состоянии. Несколько лет назад был изготовлен экземпляр двигателя, начались его испытания, но потом, в основном по финансовым причинам, программа была остановлена.

Какие-то работы «Климовым» ведутся за собственные средства, но, к сожалению, говорить об успешном завершении разработки не приходится. В свое время для учебно-тренировочного варианта «Ансата» проводился конкурс министерством обороны. ЦИАМ тогда участвовал в согласовании ТЗ, поскольку это наша обязанность и все ТЗ проходят через институт. Выиграл конкурс ВК-800В, но опытно-конструкторская работа развернута не была.


Есть предложения по двигателям класса 500 л. с. у ступинского ОАО НПП «Аэросила». Это очень дееспособное КБ, которое занимается вспомогательными силовыми установками. Оно способно такой двигатель создать, но для этого должна быть реализована отраслевая программа с соответствующим финансовым обеспечением. История с двигателем РД-600В также достаточно печальная. Этот двигатель разрабатывался в рыбинском НПО «Сатурн» для Ка-62. Было изготовлено чуть ли не 30 с лишним экземпляров, проводились летные испытания, то есть этот двигатель уже летал. Но потом программа сошла на нет, поскольку военный заказчик ее не реализовал. В результате фирма «Камов» переориентировалась на применение иностранного двигателя Ardiden для гражданской версии вертолета. РД-600В даже получил сертификат типа, хотя и с ограничениями области эксплуатации. Периодически ставился вопрос о возобновлении этой программы, был найден оптимальный вариант двигателя, который можно довести и запустить в серию. Насколько мне известно, сейчас в рамках программы импортозамещения рассматривается возможность реанимации этого проекта несколько в другом конструктивном облике, без редуктора, чтобы он мог заменить на модификациях этого вертолета Ardiden.
 
У ЦИАМа есть предложения по усовершенствованию РД-600В, в частности по улучшению его компрессора. На основе расчетных исследований в 3D-постановке, о которых я уже говорил, были выработаны соответствующие рекомендации. Когда этот компрессор проектировался, таких расчетных средств еще не существовало, поэтому он имеет ряд недостатков, которые можно устранить, повысив эффективность всего двигателя. Будет ли вопрос о его запуске в производство решен или нет? Посмотрим.

i-mash.ru

Рекламодатели

Партнёры

Новостная рассылка

Будьте в курсе наших последних новостей. Оформите бесплатно персональную новостную рассылку.