Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Техника/технологии Российские технологии

ВК-1600В - экономичнее, легче, дешевле

19 сентября 2021 года / Роман Гусаров / Aviation EXplorer
 

Продолжаем серию обзоров и знакомство с новыми разработками Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) Ростеха. Этот обзор посвящен новому вертолетному двигателю ВК-1600В, который впервые был представлен широкой публике на авиасалоне МАКС-2021.

ВК-1600В – это перспективный двигатель, разрабатываемый «ОДК-Климов» и предназначенный для установки на вертолет Ка-62, а также другие многоцелевые и специальные вертолеты взлетной массой 5-8 тонн. Взлетная мощность -1400 л.с., удельный расход топлива – 200 г/на л.с. в час, поставочная масса - 210 кг. При этом двигатель имеет запас форсирования около 10-15%.

В настоящий момент основные аналоги двигателя, которые имеются на рынке, это: двигатели семейства PT-6 (Pratt & Whitney, Канада) - самое массовое семейство турбовальных двигателей в этом классе, LHTEC Т800 СП Rolls-Royce Holdings Plc. и Honeywell Aerospace, США-Великобритания), Ardiden (Safran, Франция) и MTR390 (СП Safran-MTU-RR, Франция-Германия-Великобритания). Интересен тот факт, что все перечисленные двигатели созданы каждый по своей конструктивной схеме.  Эта особенность класса двигателей обусловлена противоречивым комплексом требований: простота конструкции и ремонта при низком удельном расходе топлива и стоимости жизненного цикла.

На презентации ОДК были приведены сравнительные характеристики ВК-1600В и двигателя Ardiden 3G (Safran), который в данный момент устанавливается на вертолет Ка-62. По своим характеристикам они очень близки, потому что двигатель ВК-1600В создается в рамках программы импортозамещения, и перед ОДК стоит задача не только создать конкурентоспособный двигатель, но и обеспечить все параметры, которые определяют взаимозаменяемость ВК-1600В и Ardiden. Двигатели имеют одинаковые места стыковки с объектом, а также такие характеристики, как частота вращения вала, масса и габаритные размеры.

«Мы впервые в истории российского авиадвигателестроения применили конструкторскую документацию в виде трехмерных моделей с аннотацией. В результате при сборке демонстратора мы получили такое преимущество, как гарантированная актуальность моделей в системе, содержащей немалое количество информационных объектов. Кроме того, мы обеспечили контроль стыковки объектов как внутри двигателя, так и внутри мотогондолы, что позволило обеспечить совпадение стыковочных размеров между всеми элементами двигателя», - рассказывает и.о. заместителя главного конструктора ВК-1600 Антон Колосов.

Для сокращения сроков технологической подготовки производства в двигателе-демонстраторе были активно использованы аддитивные технологии. С помощью 3D-печати изготовлены корпуса первой опоры, корпуса опор свободной турбины и турбины компрессора. Кроме того, аддитивными методами изготовлены заготовки для колец рабочих колес компрессора, сопловой аппарат – все 4 ступени, а также рабочие лопатки турбины компрессора.

Благодаря применению современных цифровых технологий проектирования опытного образца, темпы создания двигателя очень высокие. Оформление технического задания было завершено в 2019 году, в том же году был подготовлен эскизный проект, а в самом начале 2020 года завершены процедуры по его защите. Осенью 2020 года была оформлена конструкторская документация на двигатель-демонстратор.

И вот в середине 2021 года мы уже видим собранный двигатель-демонстратор на стенде ОДК на авиасалоне МАКС. Хочется надеяться, что набранный темп не будет потерян, ведь, согласно озвученным планам, получение сертификата типа запланировано на 2023. Параллельно с ОКР в рамках программы планируется проведение подготовки серийного производства и создание системы послепродажного обслуживания (ППО).

А дальше предстоит следующий этап работы – расширение спектра применения двигателя. Как рассказал Антон Колосов, «ОДК-Климов» рассматривает возможность применения двигателя и на других объектах – на многоцелевых и специальных вертолетах. «Кроме того, нами запланировано создание его турбовинтовой модификации для самолетов региональной пассажирской и транспортной авиации. Также самолетная версия может быть применена в составе учебно-тренировочного самолета. Двигатели семейства могут быть применены и в составе БПЛА как самолетного, так и вертолетного типа. Мы также можем на базе газогенератора двигателя создать мобильные энергетические установки номинальной мощностью до 1,2 МВт для использования в различных условиях», – подытожил Антон Колосов.

Двигатель-демонстратор  ВК-1600В  был изготовлен в широкой кооперации предприятий ОДК: это производственный комплекс «ОДК-Салют», который изготавливал коробку приводов с маслобаком; ММП Чернышева изготавливало компрессорную часть и первую опору; ОДК-УМПО – горячую часть двигателя, за исключением более наукоемких элементов, которые за собой оставил разработчик-«ОДК-Климов» – это турбина высокого давления - роторная часть, диски и лопатки турбины компрессора, элементы электронной системы автоматического управления и сборка. Кроме того, в проекте участвует «Редуктор-ПМ» и предприятия малой кооперации.

При проектировании двигателя ВК-1600В была выбрана схема с двухступенчатым центробежным компрессором, двухступенчатой охлаждаемой для обеспечения требований топливной экономичности турбиной компрессора, и двухступенчатой свободной турбины. Такая схема позволяет обеспечивать взаимозаменяемость с двигателем Ardiden 3G, создание простой системы автоматического управления и топливной системы для снижения трудоемкости изготовления и обслуживания, а также стоимости жизненного цикла. Упрощение САУ связано, в первую очередь, с отсутствием необходимости регулирования проточной части. Соответственно, перечень агрегатов и количество деталей, обеспечивающих регулирование компрессора, значительно снижается.

При разработке двигателя был определен ряд концептуальных ограничений, которые позволили обеспечить упрощение работ по монтажу двигателя и сокращение трудоемкости его обслуживания.  Так, например, в техническом задании сформулировано требование об автономности масляной системы, а по системе автоматического управления – обеспечение дополнительного функционала гидромеханического резерва.

Для двигателя в целом были выбраны умеренные уровни параметров, так как срок выполнения работ достаточно сжат и существует необходимость свести технический риск к минимуму. Поэтому была выбрана максимально простая модульная конструкция с применением традиционных материалов и технологий. Но там, где это экономически и технологически целесообразно, используются и новые, например, аддитивные технологии.

Наиважнейшим вопросом для обеспечения конкурентоспособности двигателя является и организация системы послепродажного обслуживания (ППО). В этом российские производители быстро развиваются и учитывают этот аспект уже на начальном этапе создания. Ведь современный двигатель вообще не может существовать в отрыве от такой системы, так как именно она определяет экономические показатели продукта. Разработчиком определены основные критерии такой системы: время простоя техники – не более трех дней; стоимость летного часа на уровне зарубежных конкурентов; время оказания консультаций при обращении – не более 10 минут; 100%-ая доступность актуальных версий эксплуатационной технической документации для эксплуатантов и выезд мобильных ремонтных бригад в течение суток.

ОДК-Климов запустил электронный портал, который обеспечит доступность актуальной версии ЭТД (эксплуатационной технической документации), электронный сбор данных для увеличения надежности и безопасности полетов. В рамках системы ППО планируется создание сети технических центров, в том числе на базе уже существующих центров для ремонта двигателей ТВ3-117/ВК-2500, и в мобильном формате в виде передвижной установки, в которой будет предусмотрен весь набор оборудования, необходимый для оперативного обслуживания двигателя. Запланировано формирование подменного фонда, который позволит эксплуатантам в рамках услуг ППО получить двигатель как в случае его повреждения, так и при проведении регламентных ремонтных работ. Это обеспечит минимальное время простоя техники.

Самолетная версия турбовинтового двигателя ВК-1600С будет такой же взлетной мощности, что и вертолетная, но, если потребуется, мощность может быть увеличена до 1800 л.с. Удельный расход топлива – 202 гр. на л.с. в час. Этот параметр демонстрирует лучшую топливную экономичность двигателя в классе. Подписание технического задания на создание такого двигателя планируется уже в текущем году. По плану в 2024 году будет изготовлен двигатель-демонстратор, в 2025 году будут начаты летно-конструкторские испытания, а сертификацию планируется завершить в 2026 году.


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