ОДК презентовал проект двигателя ВК-650 для вертолетов «Ансат», Ка-226, VRT500

[править] Импорт из Украины

Основная статья

:
Экспорт вертолётных двигателей из Украины в Россию
В 2020 году (по состоянию на 1 ноября 2020 года), согласно данным украинской таможни, ПАО «Мотор Сич» экспортировало в Россию 204 турбореактивных двигателя (типа ТВ3-117/ВК-2500) на общую сумму около $120 млн.[2]

Согласно информации Государственной фискальной службы Украины по итогам 2020 года АО «Мотр Сич» резко сократило объём поставок вертолётных двигателей типа ТВ3-117 вертолетостроительным и двигателестроительным предприятиям России.[3]

В 2020 году ПАО «Мотор Сич» экспортировало в Россию:[4]

• 194 турбовальных двигателя типа ТВ3-117 для вертолетов Ми-171 на общую сумму $113 млн;
• 2 турбовальных двигателя типа Д-136-2 для вертолёта Ми-26Т2 на общую сумму $1,486 млн.

Общее описание устройства

В настоящее время такие агрегаты бывают двух типов. Первый вид – это поршневые или же двигатели внутреннего сгорания. Второй вид – воздушно-реактивные моторы. Кроме того, в качестве вертолетного двигателя может выступать еще и ракетный. Однако он обычно применяется не в качестве основного, а кратковременно включается в работу машины, когда необходима дополнительная мощность, к примеру, во время посадки или же взлета техники.

Раньше довольно часто использовались турбовинтовые двигатели для установки на вертолеты. У них была одновальная схема, однако они достаточно сильно стали вытесняться другими типами оборудования. Особенно сильно это стало заметно на многодвигательных вертолетах. На такой технике наиболее широкое распространение получили двухвальные турбовинтовые вертолетные двигатели с так называемой свободной турбиной.

[править] История

[править] 1970-е годы

17.08.1975 — Первый полет вертолета Ми-8 с двигателем ТВ3-117МТ.[5]

[править] 1980-е годы

1986 год — Разработка модификации двигателя ТВ3-117ВМ.[6]

[править] 2000-е годы

2001 год — Закончены сертификационные и государственные стендовые испытания двигателя ВК-2500.[7]

В конце 2005 г. было утверждено «Решение по развертыванию в Российской Федерации серийного производства двигателей ВК-2500 для вертолетов семейства Миль и Камов».[8]

2006 год — Первые испытания вертолетного двигателя нового поколения ВК-800, подтвердившие его характеристики.[9]

[править] 2010-е годы

Январь 2010 года — Проектный комитет ОАО «ОПК „Оборонпром“» одобрил проект строительства Конструкторско-производственного комплекса (КПК).[10]

В марте 2010 года «Мотор Сич» предложил Казанскому моторостроительному производственному объединению открыть на освободившихся у него мощностях производство двигателей для лёгкого многоцелевого вертолёта «Ансат».[11]

Согласно подписанному в 2011 году контракту с холдингом «Вертолёты России» на сумму $1,5 млрд, до 2020 года «Мотор Сич» обязался поставлять в Россию 250—270 двигателей ТВЗ-117 и ВК-2500 ежегодно.[12]

22.11.2013 — Совещание о состоянии и перспективах развития российского авиадвигателестроения с участием Президента РФ В. В. Путина на АО «Климов».[13]

20.10.2014 — Открытие первой очереди современного конструкторско-производственного комплекса (КПК) АО «Климов» в Шувалово на окраине Санкт-Петербурга.[14]

2015 год — Организации кооперации, успешное проведение квалификационных испытаний и постановка на серийное производство авиационного турбовального двигателя ВК-2500 на территории России.[15]

В 2020 году организовала серийный выпуск двигателей ВК-2500 полностью из российских комплектующих.[16]

В 2020 году АО «Климов» изготовило первые десять турбовальных двигателей ВК-2500 установочной партии, собранных целиком по российской кооперации.[17]

27 августа 2020 года получен сертификат типа АР МАК на турбовальный двигатель ТВ7-117В для новейшего российского вертолета Ми-38.[18]

В 2020 году целиком из российских комплектующих изготовлено 60 единиц вертолётных двигателей ВК-2500.[19][20]

В мае 2020 года в ходе выставки HeliRussia 2020 холдинг «Технодинамика» объявил о начале работы над семейством маршевых двигателей для лёгких вертолётов.[21]

В марте 2020 года было сообщено, что «Объединенная двигателестроительная корпорация» приступила к работам по созданию перспективного вертолетного двигателя следующего поколения.[22]

Двигатель вертолета

Двигатель вертолета служит для вращения несущего винта. Если на вертолете имеется несколько несущих винтов, то они могут приводиться во вращение от одного общего двигателя или каждый от отдельного двигателя, но так, чтобы вращение винтов было строго синхронизировано.

Назначение двигателя на вертолете отличается от назначения двигателя на самолете, автожире, дирижабле, так как в первом случае он вращает несущий винт, посредством которого создает как тягу, так и подъемную силу, в остальных же случаях он вращает тянущий винт, создавая только тягу «ли силу реакции газовой струи (на реактивном самолете), также дающей только тягу.

Если на вертолете установлен поршневой двигатель, то в его конструкции должен быть учтен ряд особенностей, присущих вертолету.

Двигатель вертолета

Вертолет может летать при отсутствии поступательной скорости, т. е. висеть неподвижно относительно воздуха. В этом случае отсутствует обдув и охлаждение двигателя, водо-радиатора и маслорадиатора, в результате чего возможен перегрев двигателя и выход его из строя. Поэтому на вертолете целесообразней применять двигатель не водяного, а воздушного охлаждения, так как последний не нуждается в тяжелой и громоздкой системе жидкостного охлаждения, для которой на вертолете потребовались бы очень большие поверхности охлаждения.

Двигатель воздушного охлаждения, обычно устанавливаемый на вертолете в туннеле, должен иметь привод для вентилятора принудительного обдува, который обеспечивает охлаждение двигателя на режиме висения и при горизонтальном полете, когда скорость относительно невелика.

В этом же туннеле устанавливается маслорадиатор. Регулировка температуры двигателя и масла может осуществляться путем изменения величины входного или выходного отверстий туннеля при помощи подвижных заслонок, управляемых из кабины летчика вручную или автоматически.

Авиационный поршневой двигатель обычно имеет номинальное число оборотов порядка 2000 в минуту. Понятно, что полное число оборотов двигателя на винт передавать нельзя, так как при этом концевые скорости лопастей будут настолько велики, что вызовут возникновение скоростного срыва потока. Из этих соображений число М на концах лопастей должно быть не более 0,7—0,8. Кроме того, при больших центробежных силах несущий винт был бы тяжелой конструкции.

Подсчитаем, какова величина максимально допустимых оборотов несущего винта диаметром в 12 м, при которых число М концов лопастей не превышает 0,7 для высоты полета в 5000 м при скорости полета в 180 км/час,

Двигатель вертолета

Итак, двигатель для вертолета обязательно должен иметь редуктор с высокой степенью редукции.

На самолете двигатель всегда жестко соединен с винтом. Прочный, малого диаметра цельнометаллический винт легко выдерживает рывки, сопровождающие запуск поршневого двигателя, когда он резко набирает несколько сот оборотов. Винт вертолета, имеющий большой диаметр, далеко разнесенные от оси вращения массы п, следовательно, большой момент инерции, не рассчитан на резкие переменные нагрузки в плоскости вращения; при запуске может произойти повреждение лопастей от пусковых рывков.

Поэтому необходимо, чтобы в момент запуска несущий винт вертолета был отсоединен от двигателя, т. е. двигатель должен запускаться вхолостую, без нагрузки. Обычно это осуществляется введением в конструкцию двигателя фрикционной и кулачковой муфт.

Перед запуском двигателя муфты должны быть выключены, при этом вращение вала двигателя на несущий винт не передается.

Однако без нагрузки двигатель может развить очень большие обороты (дать раскрутку), которые вызовут его разрушение. Поэтому при запуске до включения муфт нельзя полностью открывать дроссельную заслонку карбюратора двигателя и превышать установленное число оборотов.

Двигатель вертолета

Когда двигатель уже запущен, необходимо соединить его с несущим винтом посредством фрикционной муфты.

В качестве фрикционной муфты может служить гидравлическая муфта, состоящая из нескольких металлических дисков, покрытых материалом, обладающим высоким коэффициентом трения. Часть дисков соединена с валом редуктора двигателя, а промежуточные диски соединены с приводом главного вала к несущему винту. До тех пор, пока диски не сжаты, они свободно проворачиваются относительно друг друга. Сжатие дисков осуществляется поршнем. Подача масла с высоким давлением под поршень заставляет поршень передвигаться и постепенно сжимать диски. При этом крутящий момент от двигателя передается на винт постепенно, плавно раскручивая винт.

Счетчики оборотов, установленные в кабине, показывают числа оборотов двигателя и винта. Когда обороты двигателя и винта равны, это означает, что диски гидравлической муфты плотно прижаты друг к другу и можно считать, что муфта соединена по типу жесткого сцепления. В этот момент может быть плавно (без рывков) включена кулачковая муфта.

Наконец, для обеспечения возможности самовращения, несущего винта надо, чтобы винт автоматически отключался от двигателя. До тех пор, пока двигатель работает и вращает винт, кулачковая муфта находится в зацеплении. При отказе же двигателя его обороты быстро уменьшаются, но несущий винт некоторое время по инерции продолжает вращение с тем же числом оборотов; в этот момент кулачковая муфта выходит из зацепления.

Несущий винт, отсоединенный от двигателя, может продолжать затем вращение на режиме самовращения.

Полет на режиме самовращения с учебными целями производится при выключенном двигателе или при работающем двигателе, в последнем случае обороты его уменьшаются настолько, чтобы винт (с учетом редукции) делал большее число оборотов, чем коленчатый вал двигателя.

После посадки вертолета обороты двигателя сначала уменьшаются, выключается муфта сцепления, а затем останавливается двигатель. При стоянке вертолета винт всегда должен быть заторможен, иначе он может начать вращаться от порывов ветра.

Двигатель вертолета

Мощность двигателя вертолета расходуется на преодоление сопротивления вращения несущего винта, на вращение рулевого винта (6—8%), на вращение вентилятора (4—6%) и на преодоление потерь в трансмиссии (5—7%).

Таким образом, несущий винт использует не всю мощность двигателя, а только часть ее. Использование винтом мощности двигателя учитывается коэффициентом, который показывает, какую часть мощности двигателя использует несущий винт. Чем выше этот коэффициент, тем более совершенна конструкция вертолета. Обычно = 0,8, т. е. винт использует 80 % мощности двигателя:

Мощность поршневого двигателя зависит от весового заряда воздуха, всасываемого в цилиндры, или от плотности окружающего воздуха. В связи с тем, что с поднятием на высоту плотность окружающего воздуха уменьшается, постоянно падает также мощность двигателя. Такой двигатель носит название невысотного. С поднятием на высоту 5000—6000 м мощность такого двигателя уменьшается примерно вдвое.

Для того чтобы до определенной высоты мощность двигателя не только падала, а даже увеличивалась, на магистрали всасывания воздуха в двигатель ставят нагнетатель, повышающий плотность всасываемого воздуха. За счет нагнетателя мощность двигателя до определенной высоты, называемой расчетной, возрастает, а затем падает так же, как у невысотного.

Нагнетатель приводится во вращение от коленчатого зала двигателя. Если в передаче от коленчатого вала к нагнетателю имеются две скорости, причем при включении второй скорости увеличиваются обороты нагнетателя, то с поднятием на высоту можно дважды обеспечивать повышение мощности. Такой двигатель имеет уже две расчетные высоты.

На вертолетах, как правило, устанавливаются двигатели с нагнетателями.

https://youtu.be/XMR9dfm0EoIhttps
://youtu.be/P50Gcwrcx3A

Агрегаты техники

[править] Примечания

1. [1]
2. [2]
3. [3]
4. [4]
5. [5]
6. [6]
7. [7]
8. [8]
9. [9]
10. [10]
11. [11]
12. [12]
13. [13]
14. [14]
15. [15]
16. [16]
17. [17]
18. [18]
19. [19]
20. [20]
21. [21]
22. [22]
23. [23]

Источник — «»

Категории: Авиационные двигатели в России | Вертолётные двигатели

Градация оборудования

В середине 80-х годов возникла необходимость в унификации устройства вертолетного двигателя. Чтобы решить поставленную задачу, все турбовальные и турбовинтовые двигатели, имеющиеся на тот момент, было решено привести к общему типоразмерному ряду. Данное предложение было принято на правительственном уровне, а потому возникло деление на 4 категории.

Первая категория – это устройства мощностью 400 л. с., вторая – 800 л. с., третья – 1600 л. с. и четвертая – 3200 л. с. Помимо этого, было разрешено создание еще двух моделей вертолетного газотурбинного двигателя. Их мощность составляла 250 л. с. (0 категория) и 6000 л. с. (5 категория). Кроме этого, подразумевалось, что каждая категория этих устройств будет способна формировать мощность на 15–25 %.

Производство на ОАО «Рыбинские моторы»

В это же время на ОАО «Рыбинские моторы» занимались доводкой такой модели двигателя, как ТВ ГДТ РД-600В. Мощность устройства составляла 1300 л. с., а использовать его планировали для такого типа вертолета, как Ка-60. Газогенератор для такого агрегата был выполнен по достаточно компактной схеме, в которую входил четырехступенчатый центробежный компрессор. В нем были 3 осевых ступени и 1 центробежная. Частота вращения, которую обеспечивал такой агрегат, достигала 6000 об/мин. Отличным дополнением было и то, что такой двигатель дополнительно снабжался защитой от пыли и грязи, а также от попадания других посторонних предметов. Данный тип двигателя прошел множество разнообразных испытаний, а его окончательная сертификация была завершена в 2001 году.

Далее стоит отметить, что параллельно с доработкой этого мотора специалисты работали над созданием турбовинтового двигателя ТВД-1500Б, который планировалось применять на вертолетах модели Ан-38. Мощность данной модели всего на 100 л. с. выше и, таким образом, составляла 1400 л. с. Что касается газогенератора, то его схема и комплектация были такими же, как и на модели РД-600В. При их разработке, создании и комплектации планировалось, что они будут составлять базу для семейства таких двигателей, как турбовальные, турбовинтовые.