Авиация России

Импортные технологии и компоненты авиастроительной отрасли с 2022 года по политическим мотивам бывших партнёров стали для России недоступны, в тоже время импортозамещение и переход на отечественные самолёты и вертолёты обеспечивает технологический суверенитет, надёжность, независимость и безопасность авиационной отрасли страны. Комплексная программа развития авиаотрасли до 2030 года, принятая летом 2022 года, предусматривает, в частности увеличение выпуска вертолётов и турбовальных двигателей для них.

Корректировки, внесенные в программу в августе 2023 года, учитывают прогнозные потребности вертолётной техники для эксплуатирующих предприятий, а также производственные мощности, которыми располагают предприятия Объединённой двигателестроительной корпорации. Общее количество произведённых турбовальных двигателей без учёта выпуска подменных силовых установок должно составить 1528 единиц, а вертолётов – 764 машины.

ВК-2500/ТВ3-117

Самые массовые турбовальные двигатели, которые применяются в российских вертолётах, это ТВ3-117 и ВК-2500. Оба двигателя разработаны в ОКБ Климова, только первый – ещё в СССР, второй – уже в России. ТВ3-117В производился в Запорожье на заводе «Мотор СИЧ», и после майдана 2014 года, когда Украина начала сворачивать сотрудничество с РФ, на «ОДК-Климов» начался серийный выпуск двигателя ВК-2500. Оба двигателя обладают схожими техническими характеристиками и применяются на одних и тех же типах вертолётов, поэтому в таблицах Комплексной программы они указаны через слеш, что подчёркивает их взаимозаменяемость.

ВК-2500 имеет повышенную мощность, оснащён цифровой системой управления и способен работать на больших высотах. Этот двигатель прошёл испытания в горах Тибета в составе силовой установки вертолёта Ми-17-В5 и доказал надёжность и эффективность в экстремальных условиях высокогорья. По данным «ОДК-Климов», назначенный ресурс двигателя составляет 9000 часов, а межремонтный – 3000 часов. ВК-2500 стал стандартным выбором для новых серийных вертолётов, он также предлагается для ремоторизации ранее выпущенных машин.

Производство двигателя ВК-2500 организовано в кооперации предприятий ОДК: модули свободной турбины выпускает уфимское «ОДК-УМПО», а ММП им. В.В. Чернышёва – модуль осевого компрессора. Конечная сборка силовой установки осуществляется на петербургском предприятии «ОДК-Климов». До 2030 года планируется выпустить 934 двигателя ВК-2500, а также 160 подменных. Ежегодно будет производиться около 100 силовых установок, для оснащения различных типов вертолётов, включая Ми-8МТВ1, Ми-8АМТ, Ми-171/А2/А3, а также Ка-32А11М и Ка-32А11ВС. В результате, к 2030 году общее количество выпускаемых вертолётов, для которых предназначен ВК-2500, должно достичь 428 единиц.

Однако планы, обозначенные правительством РФ в Комплексной программе не стыкуются с заявлениями, которые делают члены правительства. Выступая в Совета Федерации в апреле 2023 года, вице-премьер, глава Минпромторга Денис Мантуров заявил, что при первоначальных планах выпуска 200 двигателей ВК-2500, «ОДК-Климов» производит не менее 300 таких силовых установок, но чтобы удовлетворить потребности по вертолётам типа Ми-8/17, нужно изготавливать более 500 двигателей. Чем можно объяснить такую существенную разницу в цифрах, которые указывает министр и которые приведены в документе правительства?

В апреле Денис Мантуров приводил цифры из первоначального варианта комплексной программы. По ней одних только ВК-2500 должны были до 2030 года изготовить более 2500 штук, при том, что количество вертолётов, для которых они предназначены, указано только 428 единиц или 856 необходимых двигателей. Возникает естественный вопрос, а для чего нужны остальные более чем 1600 силовых установок?

Комплексная программа подготовлена для гражданской части авиаотрасли, и её первоначальная редакция, по всей видимости, учитывала двигатели для боевых вертолётов и подменные для всех типов. Плюс в первоначальном варианте ежегодное количество ВК-2500, которые должны выпускать в Санкт-Петербурге, закладывались на уровне от 250 до 380 штук. Отсюда такая разница в цифрах – в версии программы от августа 2023 года ошибки были скорректированы.

ТВ7-117В

Турбовальный двигатель ТВ7-117В представляет собой вертолётную версию ГТД со свободной турбиной ТВ7-117СМ и предназначен для установки на вертолёт Ми-38. Сертификат на ТВ7-117В выдан в 2015 году. На двигателе установлена новая цифровая электронная система управления и контроля БАРК-6В типа FADEC, созданная на базе единого блока автоматического регулирования и контроля.

Эксплуатация двигателя производится по техническому состоянию в соответствии с авиационными правилами АП-33 до достижения назначенного ресурса любой из основных деталей без обязательного съёма двигателя для ремонта. Назначенные ресурсы основных деталей указаны в карте данных сертификата типа. 29 июня 2023 года вышло одобрение главного изменения типовой конструкции, в соответствии с которым ресурсы основных деталей были увеличены.

Особенность разработки двигателей семейства ТВ7-117В заключается в обеспечении безопасности полёта вертолёта при экстремальных ситуациях путём введения 2,5-минутного чрезвычайного режима мощности 3750 л.с. Этого удалось добиться за счёт оптимизации конструкции входного направляющего аппарата и первой ступени осевого компрессора, а также замены материала лопаток турбины высокого давления. Соответствующие изменения в карту данных сертификата типа были внесены 1 июля 2022 года.

Планируется постепенное увеличение объёма производства двигателей ТВ7-117В с четырёх единиц в 2025 году до 16 силовых установок ежегодно с 2028 года. Всего в Комплексной программе запланирован выпуск 78 двигателей ТВ7-117В, плюс восемь резервных, что соответствует 39 вертолётам Ми-38.

ВК-1600В

Проектирование двигателя ВК-1600В для вертолёта Ка-62 началось в 2019 году, тогда был разработан эскизный проект. Расчёты всех элементов проточной части силовой установки выполнены с помощью методик 3D-оптимизации, а при его производстве применяются композитные материалы и аддитивные технологии. В 2020 году прошла защита технического задания и подготовлена конструкторская документация на двигатель-демонстратор. В середине 2021 года был собран сам демонстратор, и прошли его испытания.

Первый опытный образец ВК-1600В был изготовлен в 2022 году, в 2023 году «ОДК-Климов» планирует собрать ещё два опытных двигателя. В настоящее время ведётся подготовка к комплексу сертификационных испытаний и выпуску доказательной документации. Начало испытаний в составе вертолёта Ка-62 запланировано на июнь 2024 года. По плану, в 2025 году ожидается получение сертификата типа и начало серийного производства двигателя ВК-1600В.

В ОДК отмечают, что мощность силовой установки на взлётном режиме составит 1400 лошадиных сил, а на режиме 2,5-минутной мощности – 1750 лошадиных сил. ВК-1600В будет обладать высокой топливной эффективностью и низкой стоимостью жизненного цикла. Согласно Комплексной программе, к 2030 году планируется произвести 180 силовых установок, а также 12 подменных. Это соответствует выпуску 90 вертолётов Ка-62.

ВК-650В

Новый вертолётный двигатель ВК-650В предназначен для установки на вертолёты лёгкого класса «Ансат» и Ка-226Т. Также как и у ВК-1600В, одной из ключевых особенностей ВК-650В является использование методик 3D-оптимизации при разработке проточной части. Это позволяет достичь оптимальной формы и геометрии элементов, что в свою очередь повышает топливную эффективность двигателя. Ещё одна особенность – наличие автономной масляной системы закрытого типа, что обеспечивает надёжную смазку деталей двигателя и увеличивает его срок службы.

Работы по созданию ВК-650В начались в 2018 году, и в мае 2023 года был завершён комплекс испытаний демонстратора. Сейчас специалисты «ОДК-Климов» проводят испытания двигателя и готовят доказательную документацию для получения сертификата типа уже в 2024 году. В планах «ОДК-Климов» – в 2025 году собрать 10 опытных образцов, четыре из которых будут задействованы в проведении лётных испытаний в составе вертолёта «Ансат». Также, в этом же году планируется начать поставку серийных двигателей. Согласно Комплексной программе, с 2025-го по 2030 годы должно быть выпущено 336 силовых установок ВК-650В и 34 подменных, что соответствует строительству 167 вертолётов «Ансат» и одного Ка-226Т.

При подготовке использовались материалы Объединённой двигателестроительной корпорации

Андрей Величко
для сайта «Авиация России»

16 378