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.
