Авиационный двигатель вк 2500. Самодостаточный и пламенный мотор

Разработка турбовального двигателя ВК-2500 началась на заводе им В.Я.Климова в 1999 году. К работе привлекались специалисты ЗМКБ "Прогресс". За основу конструкции быз взят двигатель ТВ3-117ВМА. Была увеличена мощность двигателя, реализован ряд мероприятий, позволивших существенно увеличить межремонтный и назначенный ресурс (в 1,5-3 раза в зависимости от условий эксплуатации). Для управления двигателя применена новая цифровая система автоматического регулирования и контроля БАРК, котороая оптимизирует эксплуатационные храктеристики силовой установки, расширяет возможности эксплуатации по техническому состоянию. Для объективного констроля времени работы двигателя на различных режимах применён счётчик наработки и контроля.

Испытания двигателя продолжались до декабря 2000 года. Сертифицирован 19 января 2001 года. Серийное производство предполагается заводах им. В.Я.Климова и "Мотор-Сич".

ВК-2500 состоит из 12-ступенчатого осевого компрессора с регулируемыми входным направляющим аппаратом и направляющими аппаратами 4 ступеней, кольцевой камеры сгорания, двухступенчатой турбины компрессора и двухступенчатой свободной турбины. Установлено пылезащитное устройство. В системе регулирования использованы электронные блоки. Двигатель работает на авиационном керосине марок Т-1, ТС-1, РТ. Масляная система использует синтетическое масло Б-3В.

Двигатель ВК-2500 полностью взаимозаменяем с ТВ3-117 и может устанавливаться на вертолётах среднего класса Ми-8МТ (Ми-17), Ми-14, Ми-24, Ми-28Н, Ка-27, Ка-32. При капитальном ремонте двигателей ТВ3-117 возможна их доработка в вариант ВК-2500.

Технические харктеристики

Литература

Богуслаев В. 85 лет на службе авиации // Крылья Родины. - 2001. - №9. - С. 14-17.
Богуслаев В. Перспективные двигатели ОАО "Митор-Сич" // Двигатель. - 2004. - №2. - С. 16-17.
Саркисов А. На новом подъёме. Моторы Климова: 85 лет в строю // Крылья Родины. - 2001. - №8. - С. 20-21.

Объединенная двигателестроительная корпорация Госкорпорации Ростех приступила к производству на уфимском предприятии ОДК-УМПО узлов вертолетных турбовальных двигателей ВК-2500.

Уфимское моторостроительное производственное объединение участвует в работе по выпуску компонентов вертолётного двигателя ВК-2500 для большинства вертолётов «Ми» и «Ка». Узлы двигателя производятся в кооперации с другими заводами ОДК. За ОДК-УМПО по составу кооперации закреплено более 900 деталей и сборочных единиц ВК-2500.

ОДК ранее обеспечила постановку ВК-2500 на производство в России. До этого в страну поставлялись вертолетные двигатели, производившиеся на Украине, а также мотокомплекты для финальной сборки изделий. С целью организации производства в России ВК-2500 полностью из российских комплектующих на территории «ОДК-Климов» был построен новый конструкторско-производственный комплекс, а также организована широкая производственная кооперация предприятий холдинга.

В настоящее время на ОДК-УМПО создается ресурсная база и технологическая платформа для организации конкурентоспособного серийного производства, ориентированного на выпуск деталей и сборочных единиц (ДСЕ) вертолетных двигателей. Выход на проектную мощность предполагает 300 моторокомплектов в год.

Основная работа сосредоточится в производственно-технологических центрах (ПТЦ). Они проектируются с учетом лучших мировых практик, с использованием принципов бережливого производства, оснащаются современным высокотехнологичным оборудованием. Здесь будут функционировать свыше 300 единиц основного оборудования, в том числе — с числовым программным управлением. Предусматриваются реконструкция имеющихся зданий и сооружений площадью более 30 тысяч кв. м, прокладка новых и модернизация существующих инженерных сетей, организация новых рабочих мест. Основная нагрузка по изготовлению узлов турбины и сопловых аппаратов ВК-2500 ляжет на ПТЦ № 185. Здесь уже завершены строительно-монтажные работы, введена в эксплуатацию большая часть оборудования, начато освоение ДСЕ.

Ранее на ОДК-УМПО был спроектирован и построен уникальный испытательный стенд для определения расходных характеристик сопловых аппаратов двигателя ВК-2500. Это — единственная в России установка, которая позволяет определять расходные характеристики сопловых аппаратов четырех ступеней в размерности до 550 мм. Запуск стенда состоялся в декабре 2015 года.

ВК-2500 создан на замену вертолетному двигателю ТВ3-117. В сравнении с ним это — более современный, более технологичный двигатель. Преимуществами ВК-2500 являются высокая топливная экономичность, повышенные мощностные характеристики, применение современной системы автоматического управления. Это, в частности, дает принципиально новые возможности при эксплуатации вертолетов в высокогорных районах и районах с жарким климатом.

Уникальный испытательный стенд на УМПО / Фото: sdelanounas.ru

Уфимское моторостроительное производственное объединение () разработало уникальный испытательный стенд для определения пропускной способности сопловых аппаратов вертолетного двигателя ВК-2500. Эти силовые установки Объединенная двигателестроительная корпорация выпускает по проекту импортозамещения.

«Отличительной чертой данного контрольно-испытательного стенда является его база, построенная на современном программном обеспечении, что позволяет определять расходные характеристики сопловых аппаратов ВК-2500 четырех ступеней в размерности до 550 мм, - пояснил руководитель работ по созданию участка пролива, начальник производственно-технологического центра № 185 Игорь Новиков. - Кроме того, стенд играет важную роль в оптимизации процесса производства вертолетных двигателей ВК-2500».

По его словам, ранее для измерения и контроля проходного сечения межлопаточной решетки методом продувки сопловые аппараты направлялись на предприятие-разработчик ВК-2500 «Климов», расположенное в Санкт-Петербурге. Потом изделия возвращались обратно на УМПО. Теперь, когда логистическая цепочка упрощена, затраты уфимского предприятия на проведение данного вида работ значительно снизились.

Испытательная установка полностью спроектирована и собрана на УМПО. В процессе ее создания принимали участие конструкторские службы, отдел главного механика, отдел автоматизированных систем управления технологическими процессами, строительное управление, производственные и вспомогательные цеха. Окончательная аттестация стенда состоялась в декабре 2015-го, а с января 2016 года он заработал в полную силу. Для управления комплексом достаточно одного оператора, процесс полностью автоматизирован.

ОДК организовало отечественное производство двигателей типа ВК-2500 для вертолетов «Ми» по программе импортозамещения. Сейчас освоен серийный выпуск двигателей, первые отечественные образцы успешно прошли наземные и воздушные испытания, сообщает Ростех.

Техническая справка

ВК-2500

Основная информация

Турбовальный двигатель ВК-2500 предназначен для модернизации средних вертолетов Ми-8МТ/Ми-17, Ми-24, Ми-14, Ка-32, Ка-50, Ми-28 и др. Двигатель ВК-2500 является дальнейшим развитием двигателей семейства ТВ3-117 и отличается от базового двигателя ТВ3-117ВМА повышенными на 15-20% характеристиками по мощности, введением новой цифровой системы автоматического регулирования и контроля типа FADEC, а также увеличенным ресурсом.

В 2000-2001 гг. двигатель завершил сертификационные (Сертификат типа АР МАК № СТ197-АМД) и государственные стендовые испытания. Полная совместимость с предыдущими модификациями обеспечивает возможность модернизации существующего вертолетного парка в кратчайшие сроки.

Качества продукции

Большие возможности

Благодаря улучшенным характеристикам двигателя ВК-2500 потолок вертолета возрастает на 30%, скороподъемность - на 50%, грузоподъемность увеличивается на 1000-2000 кг (в зависимости от типа вертолета), одновременно с этим увеличивается скорость и улучшается маневренность вертолета. С этими качествами вертолеты приобретают принципиально новые возможности при эксплуатации в высокогорных районах и районах с жарким климатом.

Лучшая безопасность

Двигатель ВК-2500 имеет чрезвычайный режим мощности - 2700 л.с., используемый при отказе одного из двигателей, что существенно повышает безопасность полетов.

Гибкость настройки и удобство обслуживания

Двигатель имеет три варианта настройки мощности, и по желанию Заказчика может быть настроен на любой из них. Это позволит оптимальным образом использовать возможности вертолета и обеспечит экономию топлива.

Сервис и поддержка

ОАО "Климов" обеспечивает полный комплекс инжиниринговых услуг, производит капитальный ремонт двигателей ВК-2500. При выполнении ремонта двигателей ТВ3-117 может быть осуществлена модернизация в вариант ВК-2500, что значительно повысит летно-технические характеристики вертолетов.

Факты

Разработан в 2001 году
Класс мощности - 2500 л.с.
Устанавливается на модификации вертолетов Ми-17, Ка-32, а также на новейшие боевые Ми-28, Ка-52, Ми-35.
Двигатели ВК-2500 в составе силовой установки вертолета Ми-17-В5 прошел испытания в горах Тибета.
Ресурс двигателя может достигать 9000 часов
Идеально подходит для замены двигателей ТВ3-117 на существующем парке вертолетов.

Основные технические характеристики ВК-2500

Варианты настройки двигателя	I	II	III
Чрезвычайный режим (Н=0, V=0):
мощность (МСА+150 С), л.с.	2700	2700	2700
Взлетный режим (Н=0, V=0):
мощность (МСА+30/25/150 С), л.с.	2000	2200	2400
удельный расход топлива (МСА), г/л.с. час, не более	220	214	210
Крейсерский режим (Н=0, V=0):
мощность (МСА+25/25/150 С), л.с.	1500	1500	1750
Габаритные размеры, мм:
длина	2055	2055	2055
ширина	660	660	660
высота	728	728	728
Масса, кг	300	300	300

Уникальный испытательный стенд на УМПО / Фото: sdelanounas.ru

Техническая справка

ВК-2500

Основная информация

Качества продукции

Большие возможности

Лучшая безопасность

Гибкость настройки и удобство обслуживания

Сервис и поддержка

Факты

Разработан в 2001 году
Класс мощности - 2500 л.с.
Устанавливается на модификации вертолетов Ми-17, Ка-32, а также на новейшие боевые Ми-28, Ка-52, Ми-35.
Двигатели ВК-2500 в составе силовой установки вертолета Ми-17-В5 прошел испытания в горах Тибета.
Ресурс двигателя может достигать 9000 часов
Идеально подходит для замены двигателей ТВ3-117 на существующем парке вертолетов.

Основные технические характеристики ВК-2500

Варианты настройки двигателя	I	II	III
Чрезвычайный режим (Н=0, V=0):
мощность (МСА+150 С), л.с.	2700	2700	2700
Взлетный режим (Н=0, V=0):
мощность (МСА+30/25/150 С), л.с.	2000	2200	2400
удельный расход топлива (МСА), г/л.с. час, не более	220	214	210
Крейсерский режим (Н=0, V=0):
мощность (МСА+25/25/150 С), л.с.	1500	1500	1750
Габаритные размеры, мм:
длина	2055	2055	2055
ширина	660	660	660
высота	728	728	728
Масса, кг	300	300	300

Авиационные газотурбинные двигатели, предназначенные для вертолетов и самолетов, как гражданских, так и военных, способные работать в экстремальных условиях, пожалуй, самая сложная с технической и организационной точки зрения продукция, выпускаемая российской промышленностью. На сегодняшний день всего шесть стран компетентны в вопросах двигателестроения: это США, Канада, Франция, Великобритания, Россия и Украина. До недавнего времени два последних государства упоминались в плотной и неразрывной связке, которая сегодня трещит по швам.

Чужие сердца

Самая сложная деталь двигателя – это рабочие лопатки, некоторые из них совсем крошечные, размером с мизинец. Тот, кто умеет делать лопатки – а это значит «придумать, нарисовать, изготовить, испытать и вывести в массовое производство», – тот умеет создавать авиационные двигатели. «Климов» – умеет. Именно от этого элемента, который тщательно шлифуется с микронной точностью на несоразмерных ему огромных станках, зависит мощность готового «изделия». На сегодняшний день самый массовый двигатель, выпускаемый предприятием, имеет 2,5 тыс. лошадиных сил и вполне сравним по основным техническим параметрам с другими лидерами рынка из Европы и США. Это ВК-2500, который устанавливается на большинстве вертолетов отечественного парка: «Аллигатор», «Ночной охотник», знаменитые Ми-24 и Ми-35, способные работать в самых тяжелых условиях и стоящие на вооружении ВВС России.

Советский конструктор Владимир Климов, именем которого назван завод, начал разрабатывать турбореактивные двигатели для реактивных самолетов во время Великой Отечественной войны. Сегодня исполнительный директор АО «Климов» Александр Ватагин уверен, что завод при необходимости сможет закрыть потребности всего мирового рынка двигателей

АРХИВ «эксперт с-з»

До 2014 года вся эта техника комплектовалась моторами украинской компании «Мотор-Сич» из Запорожья, однако затем резкое обострение политических отношений между нашими странами поставили налаженную десятилетиями производственную кооперацию на грань полной ликвидации. Указом президента Украины Петра Порошенко запрещены все поставки двигателей в Россию, предназначенные для использования в боевой авиации. Для обеспечения национальной безопасности политическим руководством нашей страны перед «Климовым» была поставлена задача – в короткие сроки преодолеть зависимость от украинских поставок.

Прародитель ВК-2500, газотурбинный двигатель ТВ3-117, разработанный на заводе им. Климова, исторически серийно изготовлялся в Запорожье на «Мотор-Сич». Впрочем, там он производится и до сих пор, и если поставить рядом два моторкомплекта (заготовки для двигателей), то мало кто даже из специалистов найдет отличия. В доконфликтный период в кооперации с заводом им. Климова был налажен серийный выпуск уже непосредственно самого ВК-2500: ТВ3-117, приходящий на завод, разбирали, дооборудовали, оснащали необходимыми компонентами и получали на выходе более мощный и совершенный двигатель.

Потребность в этих двигателях сегодня исчисляется не десятками – сотнями, их требуется около 400-500 в год, учитывая и нужды Минобороны, и экспортные поставки.

«К 2017 году мы должны собирать 350 двигателей, наращивая дальнейшее производство», – таково прозвучавшее около года назад официальное заявление генерального конструктора Объединенной двигателестроительной корпорации (холдинг, объединяющий все двигателестроительные заводы страны, включая ЗиК) Валерия Гейкина. Тогда предприятие на собственных мощностях способно было выпустить около 50 моторов, сейчас же эта цифра уже перевалила за сотню. В огромных цехах «Климова» висят большие плакаты с размашистой подписью «500 двигателей в год к 2017 году!» с президентом Владимиром Путиным на фоне российского флага с цитатой.

«Во времена Советского Союза это был общий организм, и, разорвав страну, сложно разорвать эти теснейшие связи, – комментирует исполнительный директор АО «Климов» Александр Ватагин. – Тем более что рынок один. Украине некуда грузить свою продукцию, кроме как в Россию, ведь в Европе никто не ждет чужие моторы, у них там свои есть. Моторы надо ставить на собственные вертолеты и самолеты, которых у наших соседей нет. В перспективе мы можем закрыть весь рынок – однако мировая практика говорит, что в век глобализации сосредотачивать все у себя не совсем правильно. Но нынешняя ситуация такова, что надо думать о безопасности страны и иметь у себя полный набор всех компетенций».

Стальные «первенцы»

Во времена СССР «Климов» был конструкторским бюро с опытным производством, а серийные заводы, которые производили массово технику этого конструкторского бюро, находились в Запорожье (вертолетные двигатели), Москве (двигатели РД-33 для истребителей МиГ-29) и других городах и странах соцлагеря. После первой «оранжевой революции» начался курс на восстановление и наращивание собственного промышленного потенциала, и завод им. Климова занял особое место в этой программе. Уже более 10 лет Россия пытается нагнать общемировой тренд или хотя бы присоединиться к нему – создавать у себя узкоспециализированные центры технологических компетенций.

Потребность в двигателях составляет около 400-500 в год, учитывая и нужды Минобороны, и экспортные поставки. Этих объемов завод планирует достичь к 2017 году

«Первые шаги по импортозамещению поставок комплектующих были предприняты еще несколько лет назад, в декабре 2012 года у нас на заводе была собрана первая версия российского двигателя, но не были закрыты некоторые вопросы. За эти годы было опробовано несколько схем импортозамещения. Шишек набито было море, – отмечает Александр Ватагин. – Сегодня мы имеем несколько десятков предприятий, которые участвуют в производстве российского двигателя ВК-2500. То, что мы решали раньше с Украиной, теперь закрываем в сотрудничестве с российскими производителями. Это, например, Уфимское моторостроительное объединение, московский завод им. Чернышева, Казанское моторостроительное объединение. В этих работах также участвует большое количество небольших предприятий, в том числе петербургских: «Агат», «Трио», – их очень много».

Как утверждает руководство завода, в 2015 году предприятие предоставило первые внятные результаты: постановка на производство двигателя ВК-2500, разработка и серийный выпуск блока автоматического управления двигателем БАРК-88 на истребители МиГ-29 вместо системы с украинским изделием БПК-88. Новым климовским двигателем ТВ7-117В удалось заместить канадский двигатель производства Pratt&Whitney, которым планировалось укомплектовать отечественную новинку – вертолет Ми-38.

«Первенцев» импортозамещения предприятие продемонстрировало рынку на авиакосмическом салоне «МАКС» в 2015 году: пилотажная группа ВВС России «Стрижи» на МиГ-29 оценила российский блок управления двигателем БАРК-88. Там же, в Жуковском, был получен сертификат на собственный двигатель ТВ7-117В.

Кооперация внутренних производителей и поставщиков, о необходимости которой в разных отраслях заявляет государство, на практике сталкивается с целым рядом проблем. Одна из них – низкая информированность внутри отраслей, которая при предыдущих условиях работы не особо мешала, так как острой необходимости в поиске именно отечественных партнеров не возникало, и большинство предпочитало проверенные западные технологии. Кроме того, не каждое предприятие имеет у себя военную приемку и ряд необходимых лицензий. И даже их наличие не гарантирует заключение контракта с оборонным предприятием.

«Только та страна обладает собственным современным авиастроением, которая может производить самостоятельно двигатели и крылья. Наша страна такую способность доказала на примере создания двигателя ПД-14 и целиком проекта гражданского магистрального авиалайнера МС-21, – с гордостью говорит Александр Ватагин. – Однако имеются проблемы взаимодействия между предприятиями. Кооперацию надо тщательно выстраивать. При этом должна быть выстроена цепочка контроля качества, утверждены современные стандарты, налажено технологическое взаимодействие». Генеральный директор инжиниринговой компании «Нева Технолоджи» Вячеслав Якунин так комментирует сложившуюся ситуацию: «Все участники кооперационных цепочек должны действовать в рамках единых методик, документов и инструментария. Это устранит риск бесконечных споров по вопросам качества между большим числом участников кооперационного производства».

В поисках партнеров

Для того чтобы выпустить один двигатель, нужно в среднем девять месяцев многоступенчатого процесса, кульминация которого наступает в сборочном цехе – огромной производственной площадки на окраине Петербурга, куда в 2014 году без остановки производства переехал двигателестроительный завод. Сейчас идет дальнейшая модернизация: обновляется парк оборудования, реконструируется испытательная база. На собственных мощностях в кооперации с другими российскими партнерами заводу им. Климова удается производить около сотни двигателей в год: «Крупные результаты будут только в 2017 году. И не потому, что кто-то плохо работает или ленится: все процедуры регламентны, это специфика производства сложных продуктов. Можно иметь отличный продукт, но, чтобы его защитить и отправить в эксплуатацию, необходимо, чтобы отраслевые институты дали заключения по всем изменениям, и надо понимать, что внести все изменения один в один невозможно, равно как создать полностью аналогичный предыдущему механизм. Нужно согласование множества инстанций. А ведь есть еще и деньги – насколько это вообще будет рентабельно для всех участников кооперации», – обрисовывает задачи Александр Ватагин.

«Говоря об Украине, следует иметь в виду, что они не обладают никакими уникальными технологиями. Более того, все, что они имеют, – это старое советское наследство 80-х годов. Ничего нового, никакого нового научно-технического задела за время своей жалкой независимости это несостоявшееся государство не создало. Среди прочего это означает, что, когда сегодня в России прилагаются усилия по импортозамещению украинской продукции, в идеале надо не просто воспроизводить производство изделий, созданных на технологиях и технических решениях тридцатилетней давности, а делать это сразу на современном технологическом уровне», – считает директор Центра анализа стратегий и технологий Руслан Пухов.

Современные технологии все меньше становятся привязанными к геолокации, и все меньше потребности у стран иметь на своей территории производства полного цикла. России, по словам специалистов, есть смысл искать партнеров в Азиатско-Тихоокеанском регионе, среди тех, кто не входит в контур влияния США и Евросоюза, обладает хорошими денежными возможностями и наукоемкостью. Среди потенциальных партнеров – Южная Корея, Сингапур, ряд других государств.

В вечном движении к идеальному двигателю

Предприятие основано в 1914 году в Санкт-Петербурге как акционерное общество «Русский Рено» для производства автомобилей и авиационных двигателей. Во время Великой Отечественной войны завод, эвакуированный через некоторое время в Уфу, выпускал поршневые двигатели серии ВК-100 разработки известного советского конструктора Владимира Климова, на которых летало 90% истребительной авиации: Як-3, Як-9, Пе-2, ЛаГГ-3. Завод занимался производством узлов для минометов «Катюша», ремонтом авиационных двигателей.

В 1946 году в Ленинграде было создано Опытно-конструкторское бюро во главе с Владимиром Климовым, которое занималось разработкой турбореактивных двигателей для реактивных самолетов (МиГ-15, МиГ-17). В первые послевоенные годы здесь с успехом адаптировали и усовершенствовали зарубежные реактивные технологии. В конструкторском бюро был спроектирован первый крупносерийный турбореактивный двигатель отечественного производства ВК-1.

С 60-х годов «визитной карточкой» завода стали силовые установки для вертолетов. Известность и славу климовским конструкторам принесли прорывные изделия, опередившие разработки мировых конкурентов, – вертолетный двигатель ТВ3-117, давший начало целой серии двигателей данного класса и устанавливающийся на большинство отечественных вертолетов среднего класса – Ми-17/24, Ка-31/32, Ка-50/52, газотурбинный двигатель для легендарного танка Т-80, реактивный двигатель РД-33 для истребителей четвертого поколения МиГ-29.

Сейчас завод «Климов» (с 2009 года входящий в состав Объединенной двигателестроительной корпорации) занимается разработкой, производством и сервисным обслуживанием турбовальных двигателей для вертолетов, а также турбореактивных двигателей для истребительной авиации. В настоящее время вертолеты с силовыми установками на базе двигателей семейства ТВ3-117 эксплуатируются более чем в 60 странах мира, ими оснащено более 90% вертолетного парка России, в том числе они эксплуатируются в составе спецотряда ГТК «Россия» на вертолетах Президента РФ. АО «Климов» выпускает вертолетные двигатели семейства ТВ3-117/ВК-2500 для вертолетов типа Ми-8/17, Ми-28НЭ, Ми-24/35, Ка-27/29/31, Ка-32, а также двигатели ТВ7-117В для новейшего вертолета Ми-38. Ведется разработка двигателей семейства ТВ7-117С для самолетов Ил-112 и ИЛ-114. Осуществляется конструкторское сопровождение двигателей РД-33 для самолетов МиГ-29, РД-33МК для самолетов МиГ-35, РД-93 для китайских самолетов JF-17, а также ремонт и сервисное обслуживание изделий собственной разработки.