Взлёт, 2013 № 05

Двигатели «Мотор сич» для вертолетов

Вячеслав БОГУСЛАЕВ, Президент АО «МОТОР СИЧ»

Вертолетная тематика традиционно занимает одно из ведущих мест в опытно-конструкторской и производственной программе АО «МОТОР СИЧ». Начало этому было положено в 1947 г., когда в ОКБ предприятия под руководством известного конструктора авиадвигателей А.Г. Ивченко был создан первый в мире специализированный мотор для вертолетов — поршневой АИ-26. Он устанавливался на первый советский серийный вертолет Ми-1.

В настоящее время АО «МОТОР СИЧ» широко известно как изготовитель нескольких тысяч турбовальных двигателей семейства ТВЗ-117 (включая ВК-2500) для военных и гражданских вертолетов среднего класса — таких, как Ми-14, Ми-24 (Ми-25, Ми-35), Ми-8МТ/МТВ, Ми-17, Ми-28, Ка-27, Ка-29, Ка-31, Ка-32, Ка-50, Ка-52 и их модификаций. Здесь же производятся самые мощные в мире турбовальные двигатели Д-136 для самого грузоподъемного в мире вертолета Ми-26 и его модификаций.

Двигатели АО «МОТОР СИЧ» поднимают в небо вертолеты более чем в 60 странах мира.

С целью дальнейшего повышения летно-технических характеристик вертолетов и их эффективности при эксплуатации в высокогорных районах и в странах с жарким климатом в сентябре 2007 г. на АО «МОТОР СИЧ» завершены работы по созданию вертолетного двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В. В работу двигателя введен режим «продолжительной взлетной мощности», предусматривающий, при необходимости, непрерывное использование взлетного режима обоих работающих двигателей до 30 минут.

По своим характеристикам этот двигатель соответствует современным техническим требованиям и имеет выданные в 2007 г. Сертификаты типа №СТ267-АМД Авиационного регистра Межгосударственного Авиационного Комитета и №ТД0035 Государственной авиационной администрации Украины. В 2009 г. двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В принят на вооружение МО Украины.

В 2007 г. двигатель прошел испытания в ТБК ЦИАМ по определению основных технических данных и высотноскоростных характеристик, а также по оценке эксплуатационных характеристик и работоспособности систем двигателя. Во время этих испытаний двигатель обеспечил устойчивый запуск до высоты 6000 м и устойчивую работу на высоте 9000 м во всем диапазоне возможных в эксплуатации температур наружного воздуха.

В ходе испытаний в 2010 г. на Конотопском авиаремонтном заводе «Авиакон» вертолет Ми-8МТВ с двигателями ТВ3-117ВМА-СБМ1В поднялся на рекордную высоту — 8100 м.

В 2011 г. двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В успешно прошел государственные стендовые испытания в России и подтвердил свое соответствие требованиям технического задания Министерства Обороны Российской Федерации. В 2012 г. двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1В успешно прошли предварительные летные испытания в составе вертолета Ми-8МТВ-5-1 на ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля» после чего вертолет был передан Министерству обороны Российской Федерации и сейчас проходит специальные совместные летные испытания.

Для применения в проектах новых вертолетов разрабатываются модификации двигателя — ТВ3-117ВМА-СБМ1В серии 1 с электронно-цифровой САУ (FADEC) и ТВ3-117ВМА-СБМ1В серии 2 с новым электронным регулятором. Использование новых САУ приведет к дальнейшему улучшению характеристик двигателей и вертолетов.

Турбовальные двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1В серии 4 и 4Е (с воздушной или электрической системами запуска) являются модификациями двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В и предназначены для ремоторизации ранее выпущенных вертолетов типа Ми-8Т с целью улучшения их летнотехнических характеристик, особенно при эксплуатации в условиях жаркого климата и высокогорных взлетных площадок. Двигатели поддерживают мощность до более высоких значений температур наружного воздуха, высот базирования и полета по сравнению с двигателями ТВ2-117, установленными в настоящее время на вертолеты этого типа.

Сегодня в мире повышенным спросом пользуется малая авиация, в связи с этим АО «МОТОР СИЧ» активно участвует в проводимых ГП «Ивченко-Прогресс» работах по созданию малоразмерных турбовальных и турбовинтовых двигателей семейства АИ-450 с мощностью на взлетном режиме 450–600 л.с. По тактико-техническим, экономическим и экологическим характеристикам эти двигатели будут одними из лучших в своем классе.

Сегодня ведутся работы по модификациям этого двигателя — АИ-450М и АИ-450М1 с мощностью на взлетном режиме, в зависимости от варианта настройки САУ, 400 л.с. или 465 л.с., которые предназначены для ремоторизации ранее выпущенных вертолетов Ми-2, где заменят двигатель ГТД-350.

Первый полет вертолета Ми-2М с новыми двигателями АИ-450М состоялся 10 сентября 2012 г. на аэродроме ОАО «Роствертол», после чего вертолет был передан ОАО «МВЗ им. М.Л. Миля» для проведения дальнейших летных испытаний.

Учитывая изменение конъюнктуры мирового вертолетного рынка, наше предприятие ведет работы по созданию семейства турбовальных двигателей нового поколения — МС-500В в классе взлетной мощности 630–950 л. с, предназначенных для установки на вертолеты различного назначения со взлетной массой 3,5–6 т.

По прогнозам экспертов, сектор рынка вертолетов этого класса, благодаря их универсальности, будет одним из самых перспективных в ближайшие годы. Базовым двигателем семейства является МС-500В-01 с мощностью на взлетном режиме 810 л.с. На его основе могут быть созданы модификации со взлетной мощностью от 630 л.с. (двигатель МС-500В) до 950 л.с. (МС-500В-02).

Разработка двигателей семейства МС-500В ориентирована на создание перспективных конкурентоспособных с зарубежными аналогами, надежных, легких и экономичных двигателей с малой стоимостью жизненного цикла. Компоновка базового двигателя была выбрана исходя из условия применения высоконапорного одноступенчатого центробежного компрессора при достаточно высоком КПД и обеспечении необходимых запасов ГДУ.

Сегодня АО «МОТОР СИЧ» активно занято работами по вертолетной тематике, одним из направлений которой является модернизация Ми-8 в Ми-8МСБ. Максимальная масса груза, перевозимого внутри грузовой кабины вертолета Ми-8МСБ, составляет 4000 кг, а на внешней подвеске — 3000 кг. Вертолет Ми-8МСБ может быть представлен в нескольких вариантах: транспортный, пассажирский, поисково-спасательный, медицинский, пожарный, сельскохозяйственный, военный.

В сентябре 2012 г. на Международном авиационно-космическом салоне «ABIACBIT 2012», вертолет Ми-8МСБ, оборудованный двигателями нового поколения ТВЗ-117ВМА-СБМ1В серии 4Е набрал высоту в 8250 м, установив таким образом новый мировой рекорд в классе E-1g (категория FAI для вертолетов взлетной массой от 6000 до 10 000 кг).

С 2012 г. АО «МОТОР СИЧ» освоило выполнение капитального ремонта вертолетов Ми-2 в стандартной комплектации. Ремонт вертолетов производится квалифицированным персоналом на специализированном ООО «ВиАЗ», которое с 2011 г. является филиалом предприятия.

При необходимости отремонтированным вертолетам может быть произведена модернизация авиационного и радиоэлектронного оборудования, проведено переоборудование салона. Поскольку основным недостатком вертолетов Ми-2, оснащенных двигателями ГТД-350, является низкая надежность и недостаточная мощность двигателей, АО «МОТОР СИЧ» разрабатывает и реализовывает программу по ремонту и модернизации вертолетов Ми-2 в профиль МСБ-2.

В настоящее время ведутся опытные работы по вертолету МСБ-2, в котором установлены современные и экономичные двигатели АИ-450М, что улучшит его летно технические характеристики. Так, ожидается, что в сравнении с Ми-2 вертолет МСБ-2 обеспечит:

— экономию часового расхода топлива более чем на 30 %;

— увеличение статического и динамического потолка;

— значительное увеличение эффективности использования вертолета в условиях жаркого климата и высокогорья.

АО «МОТОР СИЧ» накопило большой опыт работы с предприятиями ближнего и дальнего зарубежья и может предложить рынку широчайший спектр новых изделий по вертолетным двигателям перспективных направлений. Таким образом, компания шаг за шагом продолжает двигаться по пути освоения вертолётостроительного производства.

Разработка систем автоматического управления (САУ) турбовальных двигателей уже многие годы относится к числу важнейших направлений деятельности ОАО «СТАР». Предприятие имеет внушительную историю разработки и изготовления агрегатов топливопитания двигателей для вертолетов. Оно задействовалось в большинстве проектов вертолетов марок «Ми» и «Ка»: от самых первых до современных Ми-171, Ка-32А11ВС, Ми-28Н, Ка-52 и др.

В настоящее время предприятие ведет разработку усовершенствованной модификации насоса-регулятора НР-3 для семейства двигателей ТВ3-117/ВК-2500 с повышенной надежностью и ресурсными показателями — НР-3 ОК.

Внедрение шестеренного качающего узла вместо существующего плунжерного насоса и применение современных износостойких материалов в деталях, испытывающих повышенные нагрузки трения, позволят существенно увеличить ресурсные показатели: межремонтный ресурс насоса-регулятора НР-3 ОК возрастет до 6000 часов, а назначенный ресурс — до 18 000 часов.

Вложенные в НР-3 ОК конструктивные решения повышают надежность агрегата, обеспечивая работу ветолетного двигателя в условиях влажного и жаркого тропического климата, и улучшают эксплуатационную пригодность к иностранному топливу с низкими смазывающими свойствами.

Сохранение установочных и присоединительных размеров, габаритных и массовых характеристик НР-3 ОК обеспечивает полную взаимозаменяемость с серийным насосом-регулятором НР-3ВМТ и при установке не требует доработки двигателя, линий связи, трубопроводов и механизмов управления.

Изготовление опытного образца нового насоса-регулятора НР-3 ОК для двигателей семейства ТВ3-117/ВК-2500 запланировано на IV квартал 2013 г., а проведение стендовых и двигательных испытаний — на 2014 г. Запуск нового агрегата в серийное производство намечен на 2015 г.