История создания ТВ7-117В зависела от политического курса страны
Успешное завершение нового этапа испытаний вертолетного двигателя ТВ7117В в последних числах июля 2019 года подтвердила госкорпорация "Ростех". Прессцентр Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) госкорпорации "Ростех" сообщил, что входящий в ее структуру санктпетербургский "ОДККлимов" провел испытания мотора ТВ7117В в условиях обледенения.
УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ
На больших высотах с понижением температуры воздуха и в условиях высокой влажности возможно образование ледяной пленки на поверхности воздушного судна, а также попадание кусков льда в двигатель, что влияет на возможность выполнения функциональных задач и безопасность полетов.
В соответствии с сертификационными требованиями проверка авиационной техники при непрерывном и перемежающемся обледенении является обязательной процедурой.
В ходе программы испытаний ТВ7117В, которые проводились в научноиспытательном центре Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ), были созданы критические условия, имитирующие полет летательного аппарата при низких температурах с классическим обледенением.
ЦИАМ является научноисследовательской организацией, входящей в Научноисследовательский центр "Институт имени Н.Е. Жуковского", и осуществляет комплексные научные исследования и научное сопровождение разработок в области авиационного двигателестроения. На его стендах проходили испытания и осуществляли доводку до требуемых показателей все отечественные авиамоторы.
Изучение защищенности двигателя от обледенения и возникающих вследствие этого вибраций, падения тяги, а также исследование последствий от прямого попадания льда, птиц позволяет разрабатывать меры и предпринимать попытки противостоять стихийным природным явлениям и непредсказуемым событиям во время полета.
СТЕНДЫ ЦИАМа
С целью создания классического обледенения воздушных аппаратов стенды ЦИАМа оборудованы водораспылительными коллекторами, в которых имитируется естественное воздействие влаги на воздушное судно. Вода в кучевых и дождевых облаках находится в переохлажденном состоянии и имеет температуру ниже 0 °С, при соприкосновении с поверхностью летательного аппарата и двигателем она превращается в лед. В институте создана экспериментальная установка с морозильной камерой и генератором кристаллов – устройством для дробления льда, что позволяет рассматривать сложнейшую проблему – попадание в двигатель кусков льда. Кроме того, проводятся испытания крупным и шквальным градом, то есть ледяными шарами диаметром 25 и 50 мм. Для проверки защиты от птиц создана пневматическая пушка.
В начале текущего года на стенде ЦИАМа были успешно проведены испытания ТВ7117В по программе "Определение эффективности защиты двигателя от попадания птиц и града". Тестирование проводилось специальными последовательными выстрелами в область защитного экрана градом к оси двигателя со скоростью 83 м/с и предметами с массой 1, 85 кг, сопоставимой с массой птиц, к оси двигателя с такой же скоростью. А в июле 2019 года проведены исследования параметров эффективного функционирования двигателя ТВ7117В в условиях классического обледенения при температуре до минус 30 °С и на высотах до 4 тыс. м, в результате которых подтверждена работа силовой установки на всех эксплуатационных режимах с сохранением расчетных характеристик, заложенных конструкторами.
НОВЫЙ МОТОР
Год назад, в июле 2018 года, двигатель ТВ7117В получил сертификат Федерального агентства воздушного транспорта РФ № FATA01027E. Условия эксплуатации изделия в диапазоне температур на входе в двигатель от минус 60 °С до плюс 50 °С были определены соответствующим документом – Одобрением главного изменения, – выдаваемым держателю сертификата образца авиационной техники. В декабре 2018 года Федеральное агентство воздушного транспорта (Росавиация) выдало официальное подтверждение расширения диапазона температур эксплуатации от минус 60 °С до плюс 50 °С. Испытания по температурному диапазону, подходящему для использования двигателя, проходили также в ЦИАМе, где моделировались предельные температуры.
Турбовальный двигатель ТВ7117В со свободной турбиной разработан и серийно выпускается АО "ОДККлимов", входит в ОДК "ГК "Ростех". Он обладает высокими летнотехническими характеристиками: мощность на взлетном режиме – 2800 л.с. (при чрезвычайном режиме – 3750 л.с.), назначенный ресурс основных деталей по системе управления ресурсом составляет 2110 полетных циклов. Двигатель обеспечивает максимальную скорость полета – 320 км/ч, крейсерскую– 295 км/ч, дальность полета – 1300 км, и практический потолок – 5100 м.
В этом классе двигателей не существует аналогов по топливной экономичности и взлетной мощности. Конструкция и электронная система автоматического управления и контроля с полной ответственностью типа FADEC (Full Authority Digital Engine Control system) обеспечивает высокую мощность при низком расходе топлива и повышенную надежность полетов.
Мотор предназначен для установки на многоцелевые вертолеты максимальной взлетной массой 1518 т, к которым относятся Ми38 и его модификации.
Средние многоцелевые вертолеты типа Ми38 применяются для перевозки грузов и пассажиров, проведения поисковоспасательных операций в широком диапазоне природных условий. Начало их разработки относится к 80м годам прошлого века, предполагалось, что новый вертолет заменит легендарный Ми8 с силовой установкой ТВ3117ВМ, летающий начиная с 1961 года и до наших дней. Его модификации закупаются как российскими, так и зарубежными эксплуатантами. Есть секрет Ми8, продлевающий его век, это двигатель ТВ3117, разработанный еще в советской стране конструкторским бюро "Климов", а производство его в те годы разместили в братской Украине. Ми8 и сегодня востребован, более 100 стран мира, то есть почти половина государств Земли, летает на этих винтокрылых машинах. Однако, по мнению экспертов, Ми38 изза увеличенной по сравнению с Ми8 грузоподъемностью до 5 тыс. кг, у Ми8 – 3 тыс. кг, имеет большие перспективы как для использования в военных целях, так и для других задач. Новый вертолет – универсал.
ПРОЕКТ МИ38
При этом Ми38 – это не просто Ми8, увеличенный в 1, 25 раза. 38й создается с учетом современных международных требований, обеспечивая пожаробезопасность топливной системы, большие иллюминаторы могут использоваться как аварийные выходы, а энергопоглащающие шасси способны обезопасить падение с высоты 15 м. Он имеет новые несущие винты, целиком изготовленные из композиционных материалов, и высокие летнотехнические характеристики. Профиль лопастей позволяет не только летать с большей скоростью, но и снизить уровень шума и вибрации.
Максимальная перегоночная дальность Ми38 – 1300 км, и это лидирующие показатели по сравнению с другими двигателями. У Ми8 она не превосходит 800 км, у Airbus Helicopters H225 – 1135 км. Управлять машиной может экипаж в составе одного, двух или трех человек.
А его двигатель ТВ7117В не уступает в мощности ни двигателям Pratt&Whitney, ни моторам Ми8.
Вертолет Ми38 до запуска в производство – а его серийное производство осуществляет Казанский вертолетный завод – прошел непростой путь. Он попал в перестроечный период и последовавший за ним развал Советского Союза, и все дальнейшие исторические изменения, коснувшиеся государства, затронули судьбу вертолета. В СССР заводы по выпуску винтокрылых машин работали в кооперации с заводами, производящими двигатели, и после распада Союза вертолетное производство осталось в России, а заводы, выпускавшие двигатели, – на территории Украины. Все это отодвинуло создание первого опытного образца Ми38, который, несмотря на все перипетии, все же поднялся в воздух в 2003 году. Версия Ми381 была оснащена силовой установкой с двумя двигателями PW127XS канадской фирмы Pratt&Whitney, что значительно увеличило стоимость, и машина стала в несколько раз дороже Ми8. Ми382, второй опытный образец, поднялся в воздух в 2010 году опять же на импортных двигателях. 29 ноября 2013 года состоялся олет третьего опытного образца, четвертый экспериментальный вариант полетел в 2014 году, и оба были оснащены двигателями ТВ7117В производства "ОДККлимов". Сейчас государственная программа "Вертолет Ми38" финансируется правительством РФ, головным разработчиком Ми38 определен холдинг "Вертолеты России", входящий в госкорпорацию "Ростех".
Министерство обороны России изза большого числа импортных комплектующих не включало в начале 2000х в свои планы приобретение этих машин, но курс страны, ориентированный на переход на комплектующие отечественного производства, изменил ситуацию.
НОВЫЕ КОНЦЕПЦИИ
В настоящее время в интересах военного ведомства РФ предусматривается создание транспортнодесантных, поисковоспасательных и эвакуационнореанимационных вариантов. Планируется производство специализированных "арктических" вертолетов с возможным использованием их как постановщиков помех и для работы в составе арктической группировки войск.
Для МО РФ важны определенные характеристики машин, и холдинг "Вертолеты России" работает над уменьшением времени подготовки к вылету, изменением в сторону увеличения дальности применения вооружения, и даже корректируется конструкция. "В этой работе задействована большая кооперация холдингов "Ростеха", – сообщил директор "Вертолетов России" Андрей Богинский в ноябре прошлого года на выставке в Китае, где было продемонстрировано "первое висение борта Ми38, сделанного для военных".
Транспортнодесантный вертолет Ми38Т, создаваемый по заданию Минобороны РФ, совершил первый полет 3 ноября 2018 года, сообщал ТАСС.
Такая версия вертолета имеет отличия по сравнению с базовым Ми38. Модификация Ми38Т собирается полностью из комплектующих российского производства, с топливной системой, защищенной от взрыва, дополнительными баками для повышения дальности полета, специальными средствами связи. Он имеет интегрированный цифровой пилотажнонавигационный комплекс с индикацией на пяти ЖКдисплеях, что позволяет пилотировать вертолет даже одному летчику, и новейшие системы спутниковой связи, кроме того, созданы дополнительные опоры на шасси для посадки на мягкий грунт и снег. Вертолет оснащен новыми высокоэкономичными отечественными двигателями ТВ7117В с чрезвычайными режимами мощности от 2800 до 3750 л.с.
Двигатель ТВ7117В выполнен по модульному типу, и его ремонт возможен даже в полевых условиях.
В целом же создание нового вертолетного двигателя и успешное проведение его испытаний является знаковым событием в отечественном двигателе – и вертолетостроении.
Ирина Дронина