Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Техника/технологии 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

AVIA.RU
Награждение победителей конкурса «Авиастроитель года»
Виктор Чуйко
Возвращение главной выставки российского двигателестроения
АК Якутия
Авиакомпания «Якутия» выполнила первый C-Check на территории РФ самолета Bombardier Q300
Иван Дмитриенко
Когда пассажирские самолеты полетят без человека за штурвалом
Анатолий Липин
Переход на север истинный
Илья Вайсберг
Самолет без возраста
В.Шапкин, А.Пухов
Современные факторы создания сверхзвукового гражданского самолета нового поколения
Роман Гусаров
Для кого варится несъедобная каша?



Евгений Жуков
Сколько российских самолётов понадобится для полного импортозамещения
Владимир Мазенко
Самолет, как у президента: что известно про Ил-96, который способен заменить Boeing и Airbus
Евгений Жуков
Что будет с "Боингами" в России и с "Боингом" без России?
Александр Книвель
Гражданское авиастроение вчера, сегодня. А завтра?
Николай Таликов
Ил-114: трудный путь ... в жизнь
Роман Гусаров
Почему Украина не восстановит Ан-225 "Мрия"
Сергей Чемезов
«Удар был сильным, но не отправил нас в нокаут»
Евгений Жуков
Почему западный бизнес против санкций в отношении русского титана
Юрий Слюсарь
«Стране нужны самолеты»
Роман Гусаров
Суперджетом по санкциям
Евгений Алексеев
Как «цифра» меняет двигателестроение
Максим Дунов
Современные тенденции изменений рынков гражданской авиации. Часть 2
Максим Дунов
Современные тенденции изменений рынков гражданской авиации. Часть 1
А.Козлов, А.Сальников
Инновационные технологии в обеспечение создания авиационных двигателей
Ростех
Ка-62: из военных в гражданские
Михаил Короткевич
Использование цифровых технологий в разработке вертолетной техники
Роман Гусаров
О российских системах самолёта МС-21
Роман Гусаров
Валы российских авиадвигателей будет производить робот без участия человека
Юрий Шмотин
Развитие технологии цифровых двойников в ОДК
AVIA.RU
Особенности возвратных форм ТО в период пандемии
Роман Гусаров
ОДК-СТАР разрабатывает высокоинтеллектуальные САУ для ПД-35 
Владимир Карнозов
Международная премьера «Орион-Э»
Роман Гусаров
Шах и мат - беспроигрышная партия
Роман Гусаров
EXPLORER - перелет, отель и развлечения "в одном флаконе"
Роман Гусаров
Технологии РН «Союз-5»
Владимир Карнозов
Роторные двигатели для авиационных гибpидов
Владимир Карнозов
Роторные двигатели взлетят благодаря нано-технологиям
Владимир Карнозов
Авиация «Армии» и «АрМИ»
Роман Гусаров
ВК-1600В - экономичнее, легче, дешевле
Роман Гусаров
УЗГА - новый разработчик и производитель самолетов
Роман Гусаров
Самолет получился интересный
Роман Гусаров
Перспективный двигатель ВК-650В

 

 

 

 

Реклама от YouDo
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer