Авиация и время 2014 04

Новый малоразмерный ТВД АИ-450С.

Кравченко Игорь Федорович Генеральный конструктор, академик Инженерной академии Украины, кандидат технических наук Государственное предприятие «Ивченко-Прогресс» – лидер в разработке авиадвигателей в Украине, особое внимание уделяет созданию малоразмерных двигателей. Еще в 60-х годах разработано семейство поршневых двигателей АИ-14 для самолетов малой авиации: Як-12, Як-18, Ан-14 «Пчелка».

Продолжая традиции создания малоразмерных двигателей, ГП «Ивченко-Прогресс» приняло участие в проекте создания турбовального газотурбинного двигателя (ТВГТД) для многоцелевого вертолета с взлетным весом 1500-4000 кг.

В 1997 г. на основании межправительственного соглашения между Кабинетом Министров Украины и Правительством России было принято решение о начале разработки ТВГТД АИ-450. В реализации проекта на разных этапах также приняли участие ведущие конструкторские бюро и производственные предприятия авиационных отраслей Украины и России: ОАО МВЗ им. Миля, ОАО ОКБ «Ростов-Миль», АО «Мотор Сич», ОАО «Камов», ОАО «Роствертол».

Разработанный ТВГТД АИ-450 мощностью 465 л.с. выполнен по двухроторной схеме, включающей ротор газогенератора и ротор свободной турбины с выходным валом вперед. Двигатель оснащен системой электронного управления FADEC. Отличительной особенностью АИ-450 от двигателей-аналогов, как отечественных, так и зарубежных, является применение в двигателе малой размерности охлаждаемой рабочей лопатки турбины, что позволяет повысить максимальную температуру газов на 100-110" С.

Первоначально установка двигателя планировалась на вертолете Ка-226. Первый запуск двигателя АИ-450 состоялся 15 января 2002 года. Было изготовлено три двигателя и проведены стендовые испытания. Однако на ОАО «Камов» было принято решение об установке на этом вертолете двигателей зарубежного производства – Allison 250-C20R/2.

ГП «Ивченко-Прогресс» с целью модернизации вертолета Ми-2М начало сотрудничать с российским ОАО «Роствертол».

10 сентября 2012 года на ОАО «Роствертол» (г. Ростов-на-Дону) вертолет Ми-2М впервые поднялся в воздух с двигателями АИ-450М. Мощность двигателя АИ-450М составляет 400 л.с., что на 50 л.с. больше, чем у предыдущей силовой установки – ГТД-350. Улучшилась также и экономичность двигателя – удельный расход стал меньше на 30%. Двигатель АИ-450М имеет массу 103 кг, габариты – 1115x534x648 мм.

Благодаря новой силовой установке взлетная масса вертолета увеличилась до 6 тонн. Двигатель АИ-450М прошел сертификационные испытания и получит сертификат типа в 2014 году.

Модернизированный Ми-2М будет широко востребован в гражданской авиации и МЧС.

ТВД АИ-450С

ТВД АИ-450С-2

АИ-450

АИ-450С

АИ-450С-2

АИ-450БП

АИ-450БП-2

Взлетный режим (Нn=0: Mn=0: MCA)

Nb, л.с./ R кгс

465

450

630

409

560

Се, кг/э.л.с.-ч

0,27

0,277

0,259

0,37

0,37

Максимальный крейсерский режим

Нn, м

3000

3000

3000

11000

11000

V, км/ч

250

407

.

_

Мn

-

-

_

0,7

0,7

Nb, л.с. / R кгс

300

280

544

105

150

Се, кг/э.л.с.-ч

0,31

0,283

0,246

0,65

0,65

Также на базе газогенератора двигателя АИ-450 разработан вспомогательный газотурбинный двигатель (ВГТД) АИ-450МС для региональных пассажирских самолетов Ан-148/ Ан-158 и ТВГТД АИ-450М1 с выводом вала винта вперед мощностью 465 л.с. для легкого вертолета Quest (AVQ) с активной системой спасения.

Все большую популярность в мире набирают самолеты авиации общего назначения (АОН). В 2012 году ГП «Ивченко- Прогресс» и компанией Diamond Aircraft Industries (Австрия) подписан Меморандум об изготовлении опытных и серийных двигателей для применения на легких самолетах типа DA-50. На базе ТВГТД АИ-450 был спроектирован турбовинтовой двигатель (ТВД) АИ-450С с взлетной мощностью 450 л.с. и возможностью использования режима максимальной взлетной мощности до 495 л.с.

Первый запуск ТВД АИ-450С состоялся 20 декабря 2013 года. Первый двигатель АИ-450С поставлен в компанию Diamond Aircraft Industries. Первый вылет самолета DA-50 планируется в конце 2014 года.

Естественным продолжением развития семейства малоразмерных газотурбинных двигателей (ГТД) становится увеличение их мощности и тяговых характеристик, что и было реализовано при разработке семейства двигателей АИ-450 за счет увеличения размеров при сохранении конструктивных схем.

В настоящее время двигатель АИ-450 является базовым для семейства малоразмерных ГТД в классе мощности 400-800 л.с.

С целью развития сектора малой авиации в Европе создан международный консорциум с проектом ESPOSA (Efficient Systems and Propulsion for Small Aircraft – Эффективные системы и Привод для малой авиации), состоящий из 39 организаций из 15 стран, отличающихся высокими профессиональными знаниями в различных сферах деятельности. Для реализации этого проводится разработка новых технологий в области газотурбинных двигателей, специально предназначенных для малых самолетов вместимостью до 19 человек (в соответствии со стандартами CS-23/FAR23), обслуживающих регулярные рейсы и внерейсовые полеты.

В рамках международного проекта ESPOSA к концу 2015 года планируется создать демонстратор ТВД (мощностью 630-750 л.с.) для сверхлегкого регионального самолета EV-55, разработанного чешской компанией Evektor.

Дальнейшим развитием семейства АИ-450 могут быть турбореактивные двухконтурные двигатели (ТРДД) на базе газогенераторов АИ-450М и АИ-450С-2 в классе тяг 300-500 кгс.

Проводимый ГП «Ивченко-Прогресс» комплекс мер по моделированию и проектированию современных малоразмерных двигателей позволяет создавать перспективные ГТД для малых вертолетов и самолетов АОН. А также применение передовых концепций и технологий в разработке ключевых компонентов двигателей позволяет добиться повышения полного КПД и снижения прямых эксплуатационных расходов за счет больших ресурса и экономичности.

Евлампий Бабин/ Запорожье