Опубликовано: 09.09.2020, 08:27
Комментариев: 4
 

ВК-650В: синица в руках с амбициями журавля


[image]

Техническое задание на разработку двигателя ВК-650В предполагает создание мотора с умеренными характеристиками, с использованием безрисковых технических решений, но в кратчайшие сроки. При этом разработчик - "ОДК-Климов" - уже имеет наработки, которые помогут заметно улучшить продукт в будущем. Такой подход позволит оперативно получить равноценную замену двигателю Arrius 2G1, устанавливаемому на вертолёт Ка-226Т, а затем повысить характеристики тех платформ, на которых сегодня применяются зарубежные аналоги. В целом же амбиции "Объединённой двигателестроительной корпорации" - занять 20% мирового рынка газотурбинных двигателей для лёгких вертолётов.

"ОДК-Климов", входящее в Объединённую двигателестроительную корпорацию Ростеха, рассматривается в рамках ОДК как центр компетенций по вертолётным двигателям. Исторически именно расположенное в Санкт-Петербурге предприятие разрабатывало газотурбинные моторы для лёгких (ГТД-350 для Ми-2) и тяжёлых (ТВ2-117, ТВ3-117 и ВК-2500 для вертолётов семейств Ми-8, Ми-24/35, Ми-28, Ка-27/29/31/32, Ка-50/52, а также ТВ7-117В для Ми-38) машин. За пределами сферы ответственности предприятия были лишь сегменты поршневых двигателей для лёгких машин и газотурбинные для сверхтяжёлых Ми-6, Ми-10, Ми-12 и Ми-26.

Сегодня "ОДК-Климов" параллельно ведёт три опытно-конструкторских работы по двигателям для вертолётов: ТВ7-117В, ВК-1600В и ВК-650В. Два мотора с индексами "ВК" (в честь создателя ленинградской и питерской школы двигателестроения Владимира Климова) были запущены в инициативном порядке и профинансированы ОДК, отметил заместитель генерального конструктора по НИР Дмитрий Карелин. "Если мы видим рыночную нишу, перспективу применения для наших новых разработок, мы открываем НИР и эту работу ведём, - отметил он. - ВК-1600В и ВК-650В - это те двигатели, которые были инициативно заложены и профинансированы ОДК".

Касательно ВК-650В, его рыночные перспективы были обрисованы на круглом столе "Вертолёты лёгкого класса на службе Вооружённых Сил Российской Федерации", прошедшем 26 августа на площадке форума "Армия-2020". Директор программы ПДВ - главный конструктор "ОДК-Климов" Анастасия Соловьёва оценила потенциал ВК-650В в 20% мирового рынка газотурбинных двигателей лёгких вертолётов, что составляет порядка 230 двигателей в год. Среди платформ, на которых возможно применение новинки, российские Ка-226Т, "Ансат" и VRT-500. Кроме того, в "ОДК-Климов" видят потенциал поставки продукции в интересах программ Saba 248 и Shahed 285 (Иран), а также Changhe Z-11 (КНР).

Не вдаваясь в подробности, в "ОДК-Климов" видят высокий спрос на двигатели такой размерности в середине десятилетия, по словам А. Соловьёвой, к этому времени "уже подойдёт интересный рынок". Поэтому тактика создания нового мотора соответствует пословице "Лучше синица в руках, чем журавль в небе". В угоду скорости вывода нового продукта на рынок разработчик отказался от рискованных технических решений, сулящих заметное превосходство по основным техническим характеристикам над существующими конкурентами. Мощность на взлётном режиме должна достигать 650 л.с., в то время как на чрезвычайном режиме мощность кратковременно составит 750 л.с. Удельный расход на взлётном режиме не должен превышать достаточно консервативные 245 грамм / л.с. в час и 280 грамм / л.с. в час на крейсерском режиме, что немного лучше, чем у иностранных аналогов. Поставочная масса не превысит 105 кг.

"Эти требования немного лучше, чем требования и характеристики, имеющиеся на сегодняшний день у аналогов, которые сейчас стоят на вертолётах типа Ка-226Т", - признала А. Соловьёва. Однако, по её словам, определяющим фактором являются весьма сжатые сроки, установленные для вывода на рынок нового мотора.

В свою очередь, Д. Карелин подчеркнул, что значительно улучшить характеристики по удельному расходу топлива можно либо за счёт повышения температуры газа перед турбиной, либо за счёт увеличения степени сжатия в компрессоре. "И то, и другое влияет на ресурс, причём существенно", - констатировал он, дополнив, что за четыре года, отведённых на создание двигателя, провести соответствующие НИР не представляется возможным. В целом создание новой конструкции, не опирающейся на предыдущий опыт, задача нетривиальная. Тем более, что, по его словам, "нужен двигатель, который обладает определённым ресурсом, у которого будет достаточно высокая отказоустойчивость". Уже в момент завершения сертификации ВК-650В должен получить ресурс в 600 часов, а в дальнейшем планируется перейти на эксплуатацию по состоянию с ресурсом основных деталей горячей части в 4500 часов, а по деталям холодной части - до 9000 часов. А. Соловьёва дополнила, что, помимо перехода на эксплуатацию по состоянию, сейчас формируются предложения и по контрактам жизненного цикла, чтобы заказчик мог получить двигатель на максимально выгодных для себя условиях.

Ориентир на Ка-226Т и необходимость быстро создать двигатель, не уступающий французскому, можно объяснить тем, что этот отечественный вертолёт был выбран Минобороны Индии на конкурсе на поставку 200 многоцелевых вертолётов. 60 машин предстоит поставить из России, ещё 140 - собрать на мощностях совместного предприятия в Индии. Наряду с повышенными требованиями по высотности (до 7 км), ВК-650В в нынешнем облике выглядит как продукт, создаваемый конкретно под эту задачу.

Сроки реализации проекта действительно выглядят весьма сжатыми по меркам других отечественных программ. Так старт работ относится к концу III квартала 2019 года, когда был завершён эскизный проект. К концу 2019 года выпущена конструкторская документация на двигатель демонстратор. Далее, рассказала А. Соловьёва, "мы проведём макетную комиссию с октября по ноябрь, в декабре собираем первый двигатель-демонстратор и начинаем его испытания". В середине 2022 года планируется получить заключение для выполнения первого вылета, и к концу года планируется завершить и наземную отработку, и лётные испытания новинки. Апрель 2023 года - рубеж получения сертификата типа и, в то же время, период, после которого начнутся активные работы по увеличению ресурсных показателей.

Уложиться в сроки поможет проведённая многопараметрическая, многорежимная оптимизация, которая позволила в комплексе оценить характеристики двигателя с точки зрения газодинамики и прочности и принять взвешенные решения относительно облика двигателя, исключить возможные риски и избежать длительной доводки двигателя. Кроме того, важно и быстро выпустить двигатели, которые будут использоваться для проведения испытаний. Однозначно говорить о конфигурации будущей производственной кооперации пока не приходится, однако можно предположить, что производство ряда деталей и сборочных единиц, а также финальную сборку и испытания возьмёт на себя "ОДК-Климов". Поставщиками деталей и узлов выступят "ОДК-УМПО", "ММП. Чернышева" и производственный комплекс "Салют". Эти предприятия располагают технологическими возможностями для серийного выпуска новых моторов, в том числе и с применением самых современных решений, таких как аддитивные технологии.

Несколько слов следует сказать и о будущем двигателя ВК-650В. Как уже было отмечено ранее, приоритетная задача - быстро вывести на рынок продукт, который можно будет применить на Ка-226Т. Вопрос замены двигателя "Ансата", хоть и не акцентированный со стороны разработчика, но весьма актуальный. Как известно, модель "Ансат-У" используется Минобороны для первоначальной лётной подготовки вертолётчиков. Согласно информации, озвученной на круглом столе, сегодня уже 11 вертолётов этого типа (из примерно 40, базирующихся в Сызрани) не эксплуатируются из-за того, что на них не выполнены 900-часовые работы по обслуживанию форсунок двигателя - военные отмечают, что это произошло после очередного ужесточения санкций. Существуют обоснованные подозрения, что с учётом интенсивной эксплуатации парка количество простаивающих машин может быстро увеличиться.

Однако для других платформ важно не повторение достигнутых конкурентами показателей, а, скорее, их превышение. И тут "ОДК-Климов" есть что ответить. А. Соловьёва подчеркнула, что для того, чтобы получить лучшие расходы в своём классе, должна быть проведена отдельная НИР. "Это не делается за два года, прорывные вещи с постановкой более грандиозных задач должны делаться с проведением длительных НИР. Этим занимается отдельное подразделение [внутри "ОДК-Климов" - "АвиаПорт"], такие работы ведутся".

Ранее в рамках НИР по перспективным двигателям исследовались такие направления как "сухой" двигатель, гибридная система. Не вдаваясь в подробности, А. Соловьёва рассказала "АвиаПорту", что партнёры "ОДК-Климов", участвовавшие в этих работах, к настоящему времени нарастили свои компетенции и перешли на следующие уровни технологической готовности, которые позволяют не просто тестировать отдельные элементы, но и создавать демонстраторы двигателей, интегрируя прорывные решения в изделие. Таким образом, у "синицы в руках" появляются перспективы вырасти до "журавля".

 
Материал «ВК-650В: синица в руках с амбициями журавля» подготовлен сотрудниками агентства «АвиаПорт». Мы просим при цитировании указывать источник информации и ставить активную ссылку на главную страницу сайта или на цитируемый материал.

Комментарии к новости

Дай бог чтобы все получилось. Пусть даже с некоторой сдвижкой сроков.