Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Авиация Российские технологии

Перспективный двигатель ВК-650В

11 августа 2021 года / Роман Гусаров / Aviation EXplorer
 

Роман Гусаров
Руководитель интернет-портала AVIA*RU Network

Эксперт "Aviation EXplorer"

На авиасалоне МАКС-2021 Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха представила сразу несколько перспективных разработок, которые будут запущены в серийное производство в течение ближайших нескольких лет. Подробный рассказ об одной из них — в нашем материале.

ВК-650В – перспективный двигатель, предназначенный для вертолетов легкого класса. Благодаря современным технологиям проектирования, изготовления деталей и испытаний, этот проект должен быть реализован в сжатые сроки. В частности, при создании двигателя широко используются аддитивные технологии и цифровые двойники.

Работы по созданию двигателя ВК-650В начались в 2018 году по программе импортозамещения иностранных двигателей на вертолетах Камова.  Перед конструкторами «ОДК-Климов» была поставлена задача разработать легкий двигатель мощностью 500-600 л.с.

В первую очередь этот двигатель будут применять на вертолетах Ка-226Т — именно на него рассчитана базовая конструкция. Следующая модификация планируется для легкого вертолета Ансат-У — для этого предполагаются минимальные изменения и, следовательно, те же условия по сертификации. ВК-650В может устанавливаться и на вертолет VRT-500, но здесь потребуется более существенная работа и сертификация по европейским правилам. Важное отличие — этот вертолет будет летать на одном двигателе.

Разработчик стремится к улучшению показателей, чтобы двигатель был конкурентоспособен на мировом рынке. Планируется сохранение работоспособности двигателя до высоты 7 км в диапазоне температур от -55 до +60 градусов Цельсия, а масса двигателя не превысит 105 кг. На взлетном режиме при температуре до 35 градусов Цельсия двигатель будет выдавать мощность 650 л.с., до 25 градусов Цельсия - 750 л.с. Также возможна работа в чрезвычайном режиме в течение 2,5 минуты (полет с одним выключенным двигателем). Ресурс ВК-650В определяется как в часах, так и в полетных циклах. За полетный цикл приняты 1,5 часа. Ресурс основных деталей горячей части составляет 4500 часов, холодной части - 9000 часов.

О кооперации

Уже в 2023 году двигателестроительная корпорация планирует получить сертификат типа. Очевидно, что такая масштабная работа в столь сжатые сроки возможна лишь при качественной кооперации. Лидеры двигателестроения объединились и совместными усилиями смогли произвести двигатель-демонстратор всего за полгода. В проекте участвуют «ОДК-Климов», Производственный комплекс «Салют», Уфимское моторостроительное производственное объединение, МПП им. Чернышева, а также научные институты ЦИАМ и ВИАМ.

Анастасия Валерьевна Соловьева, директор программы  перспективных вертолётных двигателей - главный конструктор АО "ОДК-Климов"

Анастасия Соловьева, директор программы и главный конструктор АО "ОДК-Климов":  "Рассмотрим конструкцию ВК-650В. Двигатель имеет традиционную схему для двигателей такого класса мощности. Компрессор двигателя одноступенчатый центробежный. Он изготавливается на ММП им. Чернышева. Входное устройство закреплено за Производственным комплексом «Салют» с привлечением предприятия «Вертолетов России». Оно сделано по технологии литья под низким давлением. Камера сгорания — зона ответственности Уфимского моторостроительного производственного объединения.

Для двигателя данного класса мощности она также традиционная — противоточная кольцевая. Наиболее ответственные детали, которые определяют ресурс двигателя, находятся в турбине компрессора. Традиционно ее производит «ОДК-Климов», а также рабочие лопатки, диск и элементы ротора. Свободная турбина закреплена за Уфимским предприятием. В кооперации по этому узлу также участвует предприятие «Редуктор-ПМ» холдинга «Вертолеты России».

Важно, что на демонстраторе и первых опытных образцах внедрены аддитивные детали горячей части, заготовки которых изготавливались в ВИАМ. Это новое слово в развитии технологий и одно из важнейших достижений ОДК — сварка и пайка аддитивных деталей. Их качество уже проверено испытаниями на двигателе-демонстраторе. Эти технологии широко осваиваются на предприятиях корпорации.

Редуктор изготавливается на производственном комплексе «Салют». Корпус агрегата выполнен по технологии литья под низким давлением, именно это позволило добиться минимальной толщины стенок и минимального количество дефектов, в результате заготовка получается максимально качественной.

Финальная сборка и испытания проходят на «ОДК-Климов». Это предприятие и несет ответственность за конечный продукт. Здесь организован входной контроль всех деталей и изделий, которые поступают с других предприятий. Сборка деталей, агрегатов и датчиков — только часть процесса. Далее в ходе испытаний контролируются и детали, и сборка, проходит настройка управления – и только после этого двигатель можно назвать готовым изделием".

90% предприятий, участвующих в опытно-конструкторских работах (ОКР), продолжат работу в кооперации по выпуску серийных двигателей. Уже сейчас, на стадии изготовления первых опытных образцов, корпорация запустила проект по организации серийного производства по распределенной производственной схеме. Главные цели — обеспечить высокое качество и заданную пропускную способность, а также конкурентное ценовое предложение.

Об испытаниях и технологиях

В 2020 году на «ОДК-Климов» был построен специальный испытательный стенд для двигателей класса ВК-650В. Полностью обновленное оборудование позволяет проводить все виды измерений, в том числе все виды специализированных испытаний. Испытания двигателя начались в январе 2021 года, и за это время удалось достичь успехов в отработке блока автоматического регулирования, запуске двигателя, выходе на режимы, а обороты турбины компрессора уже доводятся до 80% от запланированных.

За время исследований удалось оценить состояние аддитивных деталей, которые были применены в демонстраторе. В компрессоре это корпуса опор, в камере сгорания – завихрители, в турбине – сопловые аппараты и переходной канал. Все детали отработали идеально, нет ни одной трещины. Эти технологии будут внедряться в конструкцию двигателя для сертификации. [прим. ред: про аддитивные технлогии ОДК читайте в статье "О 3D-печати компонентов авиадвигателей в России" ].

Благодаря аддитивным технологиям удалось уменьшить массу некоторых деталей. В итоге получена адаптированная по функционалу единая конструкция, а не сборочный узел. Это повышает надежность двигателя, сокращает производственный цикл и упрощает технологическую подготовку производства.

В ходе второго этапа испытаний были получены данные по автономным испытаниям камеры сгорания. Параллельно идут автономные испытания компрессора, а также испытания на чрезвычайных режимах. Первый опытный образец, на котором проходят ресурсные испытания, появится в сентябре 2021 года. Все инженерные испытания будут производиться на трех опытных образцах.

"В работе над ВК-650В широко используются передовые методы проектирования. Один из них — "Цифровой двойник". Это возможность использовать целостные системы управления требованиями к изделию и каскадировать требования до детали. В ходе работы используются высокопроизводительные вычисления. С их помощью проходит моделирование всех видов натурных испытаний. Вся система автоматизирована для обмена между интерфейсами разных задач. Данные хранятся в специальной системе для быстрого доступа. Это прикладное решение привело инженеров корпорации к еще одному самостоятельному продукту. В конце ОКР, при получении сертификата типа, «Цифровой двойник» будет использоваться для прогноза ресурсов отдельных изделий, увеличения ресурсов, оценки надежности, а также для системы послепродажного обслуживания", - рассказывает Анастасия Соловьева.

О послепродажном обслуживании

Параллельно начинается разворачивание системы сервисного послепродажного обслуживания и определение принципов взаимодействия с заказчиками. По каждому из двигателей есть четкие регламенты по текущему обслуживанию и ремонту, среднему и капитальному ремонту. Это во многом традиционные подходы, они выработаны в течение минувших 20 лет.

На первом этапе развития сервиса ВК-650В будет использоваться имеющаяся сеть сервисных центров. Это стационарные сервисные центры, которые организованы на территории заказчиков. Также разработан эксклюзивный продукт – мобильный сервисный блок, который может быть доставлен в любую точку, где эксплуатируются вертолеты с двигателями ОДК. В контейнере содержится все необходимое, чтобы проводить техобслуживание, сервис и ремонт непосредственно в полевых условиях.

Краткое резюме

Итак, ОДК проводит испытания двигателя-демонстратора ВК-650В. До конца 2021 года будет изготовлено три опытных образца, которые пройдут инженерные испытания. В 2022 году корпорация должна выйти на программу сертификационных работ для получения сертификата типа в апреле 2023 года. На 2023 год запланирован первый вылет и подготовка всей необходимой документации. В 2024 году должна быть подтверждена готовность к серийному производству двигателей.

Также следует упомянуть и о том, что в двигателестроительной корпорации в 2021 году стартовали работы по созданию гибридной силовой установки (ГСУ). В краткосрочной перспективе основной областью применения силовых установок взлетной мощностью от 500 до 1500 кВт станут легкие вертолеты типа Ка-226 и самолеты местных воздушных линий. Вопрос о платформе применения будет решаться на следующих этапах разработки.

Очевидно, что в ОДК понимают перспективность нового направления двигателестроения и применения комбинированных двигателей, которые имеют в своем составе газотурбинный двигатель и электродвигатель. И в данный момент корпорация ведет работы по формированию научно-технического задела и созданию демонстратора ГСУ, основой которого станет двигатель ВК-650В.


Роман Гусаров



комментарии (0):





Полная или частичная публикация материалов сайта возможна только с письменного разрешения редакции Aviation EXplorer.










Материалы рубрики

Алексей Кондратов
Итоги NAIS-2024
Минтранс РФ
Виталий Савельев доложил Президенту России о развитии авиаперевозок и транспортной инфраструктуры на Дальнем Востоке
Правительство РФ
Встреча Михаила Мишустина с руководителем Федерального агентства воздушного транспорта Дмитрием Ядровым
Росавиация
Обращение руководителей общественных и ветеранских организаций ГА России по вопросу сооружения памятника «100 лет отечественной гражданской авиации»
Андрей Шнырев
Вопросы подготовки авиационного персонала для разработки, изготовления и эксплуатации беспилотных воздушных судов
AVIA.RU
Победители премий «Skyway service award» и «Воздушные ворота России»
AVIA.RU-Кремль
Встреча президента России В.В.Путина с представителями авиационной отрасли
Роман Гусаров
Комментарии к интервью РБК главы Росавиации Александра Нерадько



Роман Гусаров
Гражданская авиация России: год испытаний
Александр Нерадько
Век гражданской авиации России
Юлия Лорис
Новый аэропорт в Новом Уренгое
Илья Вайсберг
Наука высокого полета
Андрей Шнырев
Вторая волна санкций. Часть третья: «Эксплуатация ВС без сертификата летной годности». Выводы.
Илья Вайсберг
Авиация + Интернет = AVIA.RU
Андрей Шнырев
Вторая волна санкций. Часть вторая: "Спасибо Нэнси за подарок"
Андрей Шнырев
Вторая волна санкций. Часть первая: «Двойная регистрация»
Роман Гусаров
Пересесть с «Боингов» и «Эрбасов» на отечественные самолеты быстро не получится
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за февраль 2022
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за февраль 2022 года
Росавиация
Основные показатели работы гражданской авиации России за февраль 2022
Андрей Шнырев
Вопросы работы гражданской авиации Российской Федерации в условиях санкций некоторых иностранных государств
Роман Гусаров
Без Boeing и Airbus: как могут повлиять санкции на гражданскую авиацию России
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за январь 2022
AVIA.RU
Итоги NAIS-2022
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России в 2021 году
Наталия Ячменникова
Сможет ли искусственный интеллект предотвратить авиакатастрофы
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за 2021 год
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за 2021 год
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за ноябрь 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за ноябрь 2021
Росавиация
Интенсивность использования воздушного пространства РФ в ноябре 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за октябрь 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за октябрь 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за октябрь 2021
В.Б.Ефимов
Прошу приложить максимум усилий по вакцинированию сотрудников
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за сентябрь 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за сентябрь 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за сентябрь 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за август 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за август 2021

 

 

 

 

Реклама от YouDo
erid: LatgC9sMF
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer