Война моторов: Украина дразнит «Вертолеты России. Самодостаточный и пламенный мотор

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.

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,

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.

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.

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.

Двигатель ВК-2500П производства ОАО «Климов» / Фото: sdelanounas.ru

Россия полностью обеспечит потребности отечественной вертолетной техники внутренним производством двигателей ВК-2500 к 2019 году. Серийный выпуск двигателей уже налажен в компании , входящей в состав Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК), сообщает Ростех .

В 2015 году «Климов» произвел установочную партию в 10 единиц. В прошлом году предприятие ОДК выпустило из комплектующих российского производства 60 двигателей ВК-2500. На сегодняшний день Россия полностью обеспечивает собственные военные заказы внутренним производством двигателей ВК-2500. Для выпуска гражданской вертолетной техники и иностранных заказчиков пока используются украинские машинокомплекты.

Как заявил глава ОДК Александр Артюхов во время вчерашнего визита Владимира Путина на , полное замещение украинского импорта по двигателям ВК-2500 запланировано на 2019 год.

«В этом году у нас план 130 (двигателей ВК-2500), а к 2019 году мы полностью закрываем вертолетные двигатели из Украины», - передает его слова ТАСС .

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

Отечественное вертолетостроение пока не может отказаться от украинских двигателей.

Первые вертолётные двигатели, полностью собранные из российских комплектующих, стали производиться у нас только в 2014 году. Лишь тогда хотя бы для нужд российской армии вертолеты стали собираться полностью из отечественных комплектующих. Но в целом отечественное вертолетостроение еще несколько лет не сможет обходиться без украинских моторов. И хотя программа импортозамещения в отечественном вертолетостроении как будто развивается еще с 2005 года, а на Украине с августа 2014 действует запрет на поставку в Россию товаров военного и двойного назначения, украинская компания «Мотор Сич» продолжает активно сотрудничать с российскими предприятиями. Двигатели для российских вертолетов компания продолжает поставлять как напрямую, так и по «серым схемам» через Белоруссию.

Поручение президента России Владимира Путина, а за тем и два поручения правительства РФ, предписывающие организовать полный цикл производства вертолётных двигателей на территории России, последовали еще в 2005 году вскоре после оранжевой революции на Украине. На тот момент 95 % российских вертолётов оснащались двигателями украинской корпорации «Мотор Сич». Остальные 5% двигателей собирались на российских заводах из украинских комплектующих. Однако и через пять лет после президентских поручений — к 2010 году в стране было освоено лишь 30% от полного цикла производства этих двигателей.

Лишь с осени 2014 года холдинг «Вертолёты России» отчитался о том, что начал отгружать в воинские части ВВС РФ вертолеты с двигателями российского производства. На серийное же производство двигателей ТВ7-117В удалось выйти лишь к лету 2016 года. Но и до сих пор предприятия холдинга продолжают устанавливать украинские агрегаты на коммерческие и гражданские вертолёты, и кажется «Вертолёты России» не очень спешат вытеснять украинских конкурентов с российского рынка.

Кстати, в том же 2014 году в России было выпущено 300 вертолетов, на которых было установлено не менее 600 двигателей производства компании «Мотор Сич». В 2015 году «Мотор Сич» поставил на российские предприятия более 250 двигателей типа ВК-2500 и ТВ3-117 различных модификаций, что составило больше половины экспорта предприятия.

В целом, как рассказывает владелец и глава «Мотор Сич» Вячеслав Богуслаев, «Российские заказы это 40% наших объемов. Из 1000 двигателей ежегодно поставляется в Россию - 400 двигателей: 200 напрямую, а 200 через фирму Климова».

ЗАО «Двигатели «Владимир Климов - Мотор Сич» (украинской компании в ней принадлежит 20%) используется для обхода украинских санкций и занимается поставкой украинских двигателей в Россию для выполнения уже заключенных контрактов, несмотря на действующие ограничения.

Кроме того, «дочка» российско-украинских родителей активно участвует в модернизации и ремонте украинских двигателей, использующихся в России. В частности, весной прошлого года ЗАО «Двигатели» Владимир Климов - Мотор Сич» получило контракт на ремонт авиадвигателей от Управления авиации ФСБ России стоимостью 11 900 000 рублей. Аналогичные заказы ЗАО выполняет практически на всех российских авиаремонтных заводах.

Не замечать контрабандной активности «Мотор Сич» на Украине позволяют не только «дочерние» усилия ЗАО, но и иные схемы. Так, например, «Мотор Сич» создала в России несколько технических центров, таких как, ООО «Борисфен-Авиа» или ООО «Авиаремонт-МС», которые ремонтируют до половины от общего объема двигателей украинского происхождения эксплуатирующихся в России.

А вот основные поставки новых двигателей в объеме около 400-600 штук в год Вячеслав Богуслаев осуществляет через Белоруссию, где у «Мотор Сич» есть еще одна дочка на базе Оршанского авиаремонтного завода. Как отмечает сайт «Русский Викиликс», именно через Белоруссию осуществляются партнерские контакты «Мотор Сич» с «МВЗ им. М.Л. Миля», входящего в холдинг «Вертолеты России», и с заводами-изготовителями — «Казанский вертолетный завод», «Роствертол», распложенный в Ростове-на-Дону. Отмечается, что использование белорусского предприятия не только позволяет обходить санкционные запреты, но и уходить от таможенных платежей: через Белоруссию «Мотор Сич» продает в Россию двигатели в обход существующей 20% импортной пошлины.

Как полагает «Русский Викиликс» от полного вытеснения «Мотор Сич» с российского рынка в рамках импортозамещения Вячеслава Богуслаева спасает дружба с советником Президента РФ по вопросам региональной и экономической интеграции, уроженцем Запорожья Сергеем Глазьевым. Кроме того, Богуслаев оказался меценатом Валаамского монастыря. Его предприятие оплатило изготовление и установку здесь скульптуры Божьей Матери и памятника Андрею Первозванному. Благодаря этому Богуслаев попал на памятную службу, проводившуюся Патриархом Всея Руси Кириллом, в память о чудотворцах Сергие и Германе, на которой присутствовал президент РФ Владимир Путин.

Издание считает , что этот факт свидетельствует о благосклонности российского руководства по отношению к Богуслаеву, и объясняет, почему оно не слишком активно вытесняет запорожского производителя с российского рынка, закрывая глаза на его «серые схемы» поставок в Россию.

Хотя специалисты отмечают, что «Мотор Сич» в любом случае еще с десяток лет будет обеспечен на российском рынке устойчивым спросом если даже не на новые двигатели для вертолетов, то на услуги по ремонту. А вот сам запорожский холдинг вытесняет российских производителей с китайского рынка, заключая здесь контракты на обслуживание, ремонт и поставку двигателей для эксплуатирующихся в стране вертолетов российского производства. Кроме того, запорожцы выступают с программой модернизации старых Ми-2 и Ми-8 в странах Азии и Африки, выступая здесь прямыми конкурентами тех же «Вертолетов России».

Кроме того, в отрасли отмечается, что пока Россия не может полностью преодолеть и свою зависимость от «Мотор Сич» в сфере поставок двигателей для крылатых ракет и ряда самолетов. И случись Порошенко сейчас, на фоне очередного охлаждения отношений жестче закрутить санкционный контроль, российская оборонка в полной мере почувствует на себе всю степень зависимости от запорожских двигателей.

Вертолётный двигатель

Авиационный двигатель , предназначенный для привода одного или нескольких несущих винтов вертолёта. В. д. могут быть поршневыми (см. Двигатель внутреннего сгорания) и воздушно-реактивными двигателями (См. Воздушно-реактивный двигатель). Возможно использование ракетных двигателей как дополнительных для кратковременного увеличения мощности при взлёте и посадке вертолёта.

На некоторых вертолётах применяли самолётные турбовинтовые двигатели (См. Турбовинтовой двигатель) одновальной схемы, которые вытесняются, особенно на многодвигательных вертолётах, двухвальными турбовинтовыми двигателями с так называемой свободной турбиной (рис .). В таких двигателях турбокомпрессор не имеет механической связи с несущим винтом. Применение двухвального двигателя повышает эффективность использования силовой установки вертолёта, которая, независимо от частоты вращения турбокомпрессора, устанавливает наивыгоднейшую для каждого режима полёта частоту вращения несущего винта. Двухвальные двигатели со свободной турбиной обеспечивают более высокую надёжность работы силовой установки.

Возможен также реактивный привод несущего винта. При этом окружное усилие прикладывается непосредственно к лопастям несущего винта без применения тяжёлой и сложной механической трансмиссии. Окружное усилие создаётся или автономными реактивными двигателями, установленными на лопастях несущего винта, или истечением газа (сжатого воздуха) из сопловых отверстий, расположенных на концах лопастей. Экономичность реактивного привода ниже механического. Из реактивных приводов наиболее экономичным является привод с турбореактивными двигателями на лопастях винта, однако из-за сложности конструкции он не получил практического применения.

Лит.: Силовые установки вертолетов. Сб. ст., под ред. М. М. Масленникова, М., 1959; Вертолетные газотурбинные двигатели. Сб. ст., под ред. М. М. Масленникова, М., 1966.

Г. Н. Леонов.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Вертолётный двигатель" в других словарях:

вертолётный - см. вертолёт; ая, ое. Вертолётный двигатель. В ая площадка … Словарь многих выражений

Ая, ое. прил. к вертолет. Вертолетный двигатель … Малый академический словарь

Летательный аппарат тяжелее воздуха с вертикальными взлётом и посадкой, подъёмная сила в котором создаётся одним или несколькими (чаще двумя) несущими винтами. Слово «вертолёт» введено вместо иностранного «геликоптер». В. взлетает… … Большая советская энциклопедия

Летательный аппарат тяжелее воздуха, у которого подъёмная сила и тяга для горизонтального полёта создаются одним или двумя т. н. несущими винтами. Вертолёт может взлетать вертикально с места без разбега и садиться без пробежки, он может… … Энциклопедия техники

А; м. Летательный аппарат тяжелее воздуха, с вертикальным взлётом и посадкой, подъёмная сила которого создаётся горизонтальными несущими винтами; геликоптер. Грузовой, военный, санитарный в. Одновинтовой в. ◁ Вертолётный, ая, ое. В. двигатель. В… … Энциклопедический словарь

вертолёт - Рис. 1. Основные схемы вертолётов. вертолёт — летательный аппарат, у которого подъёмная сила и пропульсивная сила для горизонтального полёта создаются одним или несколькими несущими винтами (НВ). В. может совершать вертикальные взлет и… … Энциклопедия «Авиация» Википедия

Винтокрыл аэродинамический летательный аппарат, способный к вертикальному взлёту и посадке, в котором подъёмная сила создаётся комбинированной несущей системой, состоящей из одного или двух несущих винтов и крыла. Представляет собой комбинацию… … Википедия

Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК, входит в Ростех) приступила к серийному производству новых двигателей ТВ7-117В, добившись таким образом полного импортозамещения двигателей на ряде вертолетов и самолетов, где ранее использовались поставляемые с Украины элементы.

Они могут применяться на новейших вертолетах Ми-38, а их турбовинтовые модификации – на региональном самолете Ил-114 и легком военно-транспортном самолете Ил-112В.

«По показателям экономичности, ресурсов, надежности базовый двигатель стоит в ряду лучших мировых образцов данного класса»

«По показателям экономичности, ресурсов, надежности базовый двигатель стоит в ряду лучших мировых образцов данного класса, – сообщила газете «Известия» Анастасия Денисова. – Всего до 2020 года планируется изготовить не менее 200 различных модификаций (для вертолетов и самолетов)».

«До этого двигатели для наших гражданских и боевых машин производились исключительно на Украине. Теперь двигатели ТВ7-117В производятся из полностью освоенных в стране деталей, узлов и комплектующих. Особенность двигателей семейства ТВ7-117В заключается в обеспечении безопасности полета вертолета при экстремальных ситуациях путем введения чрезвычайных режимов мощностью 2800–3750 л.с. До 2020 года мы планируем выпустить более 200 двигателей семейства ТВ7-117В в турбовальных и турбовинтовых модификациях», – сообщила Денисова.

По словам специалиста, сегодня корпорацией в полном объеме развернута работа по организации серийного производства ТВ7-117В – основным поставщиком комплектующих для окончательной сборки двигателей на «Климове» станут входящие в ОДК компании – АО «ММП им. В.В. Чернышева», АО «НПЦ газотурбостроения «Салют», а также другие предприятия.

«К двигателю предъявляются значительно более жесткие требования по мощности, экономичности, массе и другим параметрам, которые существенно повышают эксплуатационные характеристики вертолетов – дальность полета, грузоподъемность», – сообщил специалист. По существу, вертолеты с такими двигателями должны занять нишу в классе взлетной массы 14–15 т.

По словам эксперта в области вооружений Антона Лаврова, Ми-38 станет заменой самому массовому семейству вертолетов Ми-8/171. «Машина займет нишу между предшественниками и более тяжелыми вертолетами семейства Ми-26, – говорит эксперт. – Ил-112 и Ил-114 подменят собой «антоновские» машины Ан-24 и Ан-26 на региональных авиалиниях и в Минобороны. Это основные перевозчики пассажиров и грузов в отдаленных регионах, где еще до сих пор используются грунтовые взлетно-посадочные полосы».

Отмечается, что первым заказчиком нового Ми-38 и выступило Минобороны. В рамках недавней выставки HeliRussia-2016 холдинг «Вертолеты России» (входит в госкорпорацию «Ростех») и Минобороны согласовали сроки и объемы поставок новейших машин. Как сообщил гендиректор холдинга по производству и инновациям Андрей Шибитов, первый заказчик готов взять три машины с опционом еще на пять.

Ранее сообщалось, что с 2016 года Ми-38 будет запущен в серийное производство и выведен на российский рынок. Первый фюзеляж серийного Ми-38 уже собран на Казанском вертолетном заводе. В октябре 2014 года прототип российского вертолета Ми-38 на летные испытания.

Новый среднетяжелый вертолет Ми-38 призван заполнить нишу между средними вертолетами семейства Ми-8/17/171 и тяжелыми Ми-26. При перевозке груза в кабине его грузоподъемность составляет 6 тонн, а на внешней подвеске – 7 тонн. Вместимость пассажиров – 30 человек. Вертолет приводится в движение двумя двигателями ТВ7-117В мощностью на взлетном режиме 2,5 тыс. лошадиных сил каждый.

Ми-38 призван работать в разных климатических условиях, больше всего может быть востребован у компаний, добывающих нефть и газ, предприятий, работающих в Арктике, в том числе при создании инфраструктуры. По данным холдинга «Вертолеты России», уже получены первые заказы на данную машину от представителей нефтегазовой отрасли, в ближайшее время можно рассчитывать на получение заказов на 10–15 машин.

Как сообщала газета ВЗГЛЯД, Ми-38 для перевозки грузов и пассажиров, в том числе VIP, использоваться в качестве поисково-спасательного вертолета и летающего госпиталя, для полетов над водной поверхностью. Благодаря использованным техническим решениям вертолет Ми-38 превосходит другие вертолеты класса по грузоподъемности, пассажировместимости и большинству летно-технических характеристик.