Техническая экспертиза двигатель тв3 117. Преодолена зависимость от украины по вертолетным двигателям

ОАО "Мотор Сич" - ведущая авиадвигателестроительная фирма

ОАО "Мотор Сич" имеет 60-летний опыт производства, эксплуатации и ремонта двигателей для вертолетов, начиная от легкого вертолета Ми-1 и заканчивая самым грузоподъемным Ми-26. На предприятии серийно выпускаются и проводится капитальный ремонт двигателей семейства ТВ3-117 и ВК-2500, устанавливаемых на вертолеты марок Ми и Ка (Ми-8МТ, Ми-14, Ми-17, Ми-24, Ми-28, Ка-27, Ка-29, Ка-32, Ка-50, Ка-52 и другие). Они зарекомендовали себя как одни из самых надежных и безотказных двигателей этого класса в мире. Всего выпущено более 20 тыс. двигателей этого семейства, суммарная их наработка приближается к 20 млн. часов.

Особенно хочется отметить двигатель ТВ3-117В, который был создан специалистами нашего предприятия в 1980г. и позволил в кратчайшие сроки провести модернизацию эксплуатируемых вертолетов с целью увеличения их высотности. На базе ТВ3-117В были созданы последующие модификации двигателей данного семейства - ТВ3-117ВК, ВМ, ВМА и др.

Цели создания двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В

С целью дальнейшего улучшения ресурсных и эксплуатационных параметров выпускаемых двигателей, на ОАО "Мотор Сич" проведены работы по созданию и сертификации нового вертолетного двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В. По своим характеристикам двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В соответствует современным техническим требованиям и имеет Сертификат типа № СТ 267-АМД, выданный 5 сентября 2007 года Авиационным регистром МАК, и Сертификат Типа № ТД 0035 выданный 4 сентября 2007 года Государственной авиационной администрацией Украины.

Цель создания двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В - улучшить характеристики новых и ранее выпущенных вертолетов, в составе силовой установки которых применяются двигатели семейства ТВ3-117, c учетом их эксплуатации в условиях высокогорья и жаркого климата. Применение этих двигателей позволяет увеличить полезную нагрузку, а также повысить безопасность полетов.

В зависимости от типа вертолета, предусмотрена настройка САУ двигателя на взлетную мощность 2500, 2400, 2200 и 2000 л.с. На 2,5-минутном режиме мощность составляет 2800 л.с. для всех вариантов настройки взлетной мощности. Предусмотрен режим 30-минутной мощности равный взлетному режиму.

Объем работ по техническому обслуживанию, массово-габаритные характеристики, места стыковки с летательным аппаратом, не отличающиеся от двигателей семейства ТВ3-117, позволяют устанавливать ТВ3-117ВМА-СБМ1В на вертолеты без доработки борта. Система автоматического управления двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В по своему конструктивному исполнению аналогична САУ вертолетных двигателей ТВ3-117 предшествующих модификаций. Это значительно удешевляет процесс модернизации вертолетов, улучшает их летно-технические характеристики.

Новые конструктивные решения

Двигатель создан на базе серийного сертифицированного турбовинтового двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1 с учетом опыта изготовления, эксплуатации и ремонта вертолетных двигателей, выпускаемых ОАО "Мотор Сич". При разработке вертолетного двигателя использованы лучшие конструктивные решения, направленные на реализацию более высоких параметров и обеспечение заданных ресурсов, которые отработаны на двигателе-прототипе:

  • Модернизирована система охлаждения дисков, опор и сопловых аппаратов турбины; исключено использование в конструкции турбины покрывающих дисков, применяющихся в двигателях семейства ТВ3-117 и ВК-2500 и ограничивающих ресурс этих двигателей.
  • Изменена конструкция соплового аппарата 1 ст. ТК.
  • На лопатках компрессора двигателя для повышения эрозионной стойкости нанесено защитное покрытие нитрид титана.
  • В конструкцию камеры сгорания внедрены мероприятия по исключению коксования топлива в топливном коллекторе.
  • Коллектор термопар перенесен за турбину компрессора, в область с более низкими температурами.
  • Применены новые материалы с улучшенными свойствами и введены жаростойкие покрытия.
Перечисленные и другие конструктивные решения позволили установить для двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В ресурсы до первого капитального ремонта - 3000 часов/циклов и назначенный ресурс - 9000 часов/циклов. В настоящее время ведутся работы по установлению ресурсов до первого капитального ремонта - 4000 часов/циклов и назначенного ресурса - 12000 часов/циклов.

Испытания двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В

В ходе сертификационных работ по двигателю ТВ3-117ВМА-СБМ1В был проведен необходимый комплекс стендовых ресурсных и специальных испытаний. В том числе, при испытаниях в термобарокамере ЦИАМ была подтверждена работоспособность двигателя на высотах до 9000 м, в диапазоне температур окружающего воздуха от -600 С до +60о С и в диапазоне скоростей до 400 км/ч. Проведены запуски двигателя на высотах до 6000 м, подтверждена более высокая по сравнению с ТВ3-117 температура поддержания взлетной мощности.

Выполненный объем работ по двигателю ТВ3-117ВМА-СБМ1В позволил в кратчайшие сроки подготовить и провести летные испытания двигателя в составе вертолета.

Летные испытания модернизированного на ГП МО Украины "Конотопский авиаремонтный завод "АВИКОН" вертолета Ми-24П с двигателями ТВ3-117ВМА-СБМ1В подтвердили заданные параметры двигателя и продемонстрировали улучшение летно-технических характеристик вертолета. Так, например, была увеличена скорость набора высоты вертолета, также были выполнены полеты на высоту до 7000 метров.

Краткое описание конструкции двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В

Двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В является турбовальным газотурбинным двигателем со свободной турбиной.

Конструктивно двигатель выполнен по заднеприводной схеме. Он включает в себя одновальный газогенератор с осевым турбокомпрессором и кольцевой камерой сгорания, а также свободную осевую турбину.

Компрессор осевой, двенадцатиступенчатый, с регулируемыми входным направляющим аппаратом и направляющими аппаратами 1…4 ступеней и двумя клапанами перепуска воздуха за седьмой ступенью.

Камера сгорания - кольцевая, прямоточная, с двенадцатью двухконтурными центробежными форсунками и двумя свечами для розжига.

Турбина привода компрессора - осевая, двухступенчатая. Сопловые лопатки 1 ступени охлаждаются воздухом из-за компрессора. Рабочие лопатки обеих ступеней турбины неохлаждаемые, с бандажными полками.

Свободная турбина - осевая, двухступенчатая, с неохлаждаемыми сопловыми и рабочими лопатками. Рабочие лопатки свободной турбины имеют бандажные полки.

Ротор турбокомпрессора установлен на трех опорах, из которых передняя и задняя - демпферные, а средняя - жесткая.

Ротор свободной турбины установлен на двух опорах, из которых передняя - демпферная, а задняя - жесткая.

Передача мощности от силовой турбины, на расположенный за двигателем главный редуктор вертолета, осуществляется приводной рессорой.

ТВ3-117 0-й серии - лидерная партия из 60 двигателей для Ми-24А

ТВ3-117 1-й серии - партия порядка 200 двигателей для Ми-24А.

ТВ3-117 2-й серии - партия порядка 2000 двигателей.

ТВ3-117 3-й серии - одна из самых массовых серий. Серийный выпуск с 1977 г.

ТВ3-117М

ТВ3-117М модификация для Ми-14 со специальными мероприятиями для эксплуатации на море. Серийно выпускается с 1976 года.

ТВ3-117МТ

ТВ3-117МТ — модификация для вертолетов Ми-8МТ/Ми-17 и их модификаций. Серийный выпуск с 1977 года.

ТВ3-117КМ

ТВ3-117КМ — модификация для вертолётов Ка-27/Ка-28.

ТВ3-117В

ТВ3-117В — модификация для вертолётов Ми-24, эксплуатируемых в горных районах; взлетная мощность поддерживается до высоты 3600 м. Серийный выпуск с 1980 года. Разработан на ЗПОМ "Моторостроитель" ныне ОАО «Мотор Сич», г. Запорожье., главный конструктор Красников А.С.

ТВ3-117ВК

ТВ3-117ВК — аналогичен ТВ3-117В, но для вертолётов Ка-27, Ка-29 и Ка-32. Серийный выпуск с 1985 года. На экспорт вертолёты Ка-28 выпускались с двигателями ТВ3-117ВКР с увеличенными мощностями на номинальном и крейсерском режимах.

ТВ3-117ВМ

ТВ3-117ВМ — модификация, разработанная для Ми-28, устанавливалась на вертолеты Ми-8МТ/Ми-17. Отличается введением автоматического чрезвычайного режима. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Индии и КНР. Серийный выпуск с 1986 года.

ТВ3-117ВМА

ТВ3-117ВМА — двигатель, разработанный для боевого вертолёта Ка-50. В настоящее время устанавливается на вертолёты Ка-27, Ка-29, Ка-31, Ми-24, Ми-28А/Н, Ка-32. Имеет Сертификаты типа АР МАК и Транспорта Канады. Серийный выпуск с 1986 года. Для экспорта Ка-28 применяется модификация ТВ3-117ВМАР с номинальным и крейсерским режимами, аналогичными ТВ3-117ВКР.

ТВ3-117ВМ серии 02

Модификация ТВ3-117ВМ для гражданских вертолетов Ми-8МТ/Ми-17. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Индии и КНР. Серийный выпуск с 1993 года.

ТВ3-117ВМА серии 02

Модификация ТВ3-117ВМА для гражданских вертолетов Ка-32. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Транспорта Канады и Швейцарии. Серийный выпуск с 1993 года.

ТВ3-117ВМА-СБМ1

Турбовинтовой двигатель для региональных самолётов Ан-140.

19 мая в Конотопе прошли летные испытания вертолета Ми-8МТВ с двигателями новейшей модификации ТВЗ-117ВМА-СБМ1В. Был установлен мировой рекорд, когда вертолет за 13 минут поднялся на высоту в 8100 метров. При этом максимальная мощность двигателя - 2000 л.с. поддерживалась в течение 30 минут. Показанные характеристики позволят многоцелевому вертолету Ми-8, уверенно летать в горах на самых предельных высотах. Ранее в ходе испытаний боевого Ми-24 с такими же двигателями была зафиксирована рекордная для вертолетов скороподъемность. На высоту 5000 метров вертолёт поднялся всего за девять минут.

Двигатель ТВЗ-117ВМА-СБМ1В разработан украинским предприятием "Мотор Сич". Он прошёл полный цикл государственных испытаний и получил международный сертификат типа СТ267-АМД, который председатель Межгосударственного авиационного комитета Татьяна Анодина лично вручила председателю совета директоров "Мотор Сич" Вячеславу Богуслаеву. Украинский двигатель отвечает самым жестким международным требованиям, безотказен в условиях высокогорья, а значит разряженности воздуха, и перепадов высоких-низких температур.

ТР3-117

Турбореактивный двигатель для беспилотных разведчиков ОКБ Туполева «Рейс».

ВК-2500

Двигатель ВК-2500 является дальнейшим развитием ТВ3-117ВМА. Разработан совместно с ОАО «Мотор Сич».

ВК-1500

В 1998-1999 годах на базе двигателей ТВ3-117ВМА и ВК-2500 создан турбовинтовой двигатель ВК-1500 мощностью 1500 л. с. для установки на самолёты Ан-3, Бе-32 и другие. На базе ВК-1500 спроектирован турбовальный двигатель ВК-1500В для установки на вертолёты Ка-60, Ка-62 и другие.

КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Надежность

С момента создания было выпущено более 25 000 двигателей ТВ3-117 различных модификаций, общая наработка которых составляет более 16 млн. часов.

Универсальная платформа

На базе двигателя ТВ3-117 созданы:

  • ТВ3-117М («М» - морской) - модификация для вертолетов Ми-14 со специальными мероприятиями для эксплуатации на море. Серийный выпуск
  • с 1976 г.;
  • ТВ3-117МТ («МТ» - модернизированный, транспортный) - модификация для вертолетов Ми-8МТ/Ми-17 и их модификаций. Серийный выпуск с 1977 г.;
  • ТВ3-117КМ («КМ» - камовский, морской) - модификация для вертолетов Ка-27;
  • ТВ3-117В («В» - высотный) - модификация для применения на вертолетах Ми-24 в горах (разработана с учетом условий эксплуатации в Афганистане). Серийный выпуск с 1980 г.;
  • ТВ3-117ВК («ВК» - высотный, камовский) - модификация, аналогичная ТВ3-117В, но для вертолетов Ка-27, Ка-29 и Ка-32. Серийный выпуск с 1985 г. На экспорт эти вертолеты выпускались с двигателями ТВ3-117ВКР («ВКР» - высотный, камовский, режимный; для модификаций вертолётов Ка-28) с увеличенными мощностями на номинальном и крейсерском режимах;
  • ТВ3-117ВМ («ВМ» - высотный, модернизированный) - модификация, разработанная для вертолета Ми-28. Впоследствии устанавливалась на вертолеты Ми-8МТ/Ми-17. Отличается введением автоматического чрезвычайного режима. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Индии и Республики Китай, КНР. Серийный выпуск с 1986 г.;
  • ТВ3-117ВМА («ВМА» - высотный, модернизированный, модификация «А») - модификация, разработанная для вертолета Ка-50. В настоящее время устанавливается на вертолеты Ка-27, Ка-29, Ка-31, Ми-24, Ми-28А/Н, Ка-32. Имеет Сертификаты типа АР МАК и Транспорта Канады. Серийный выпуск с 1986 г. Для экспорта Ка-28 применяется модификация ТВ3-117ВМАР («ВМАР» - высотный, модернизированный, модификация «А», режимный) с номинальным и крейсерским режимами, аналогичными ТВ3-117ВКР.;
  • ТВ3-117ВМ серии 02 - вариант ТВ3-117ВМ для гражданских вертолетов Ми-8МТ/Ми-17. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Индии и Республики Китай, КНР. Серийный выпуск с 1993 г.;
  • ТВ3-117ВМА серии 02 - вариант ТВ3-117ВМА для гражданских вертолетов Ка-32. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Транспорта Канады и Швейцарии. Серийный выпуск с 1993 г.;
  • ТР3-117(А) - турбореактивный двигатель для беспилотных разведчиков ОКБ Туполева «Рейс» («Рейс-Д).
  • В 2001г. на основе двигателя ТВ3-117ВМА создан двигатель ВК-2500 .

СЕРВИС И ПОДДЕРЖКА

АО «Климов» утвержден головным предприятием в России по ремонту двигателей ТВ3-117 всех модификаций и сопровождению их эксплуатации. На предприятии проводятся все виды сервисного обслуживания и ремонта, а также переоборудование двигателей из одной модификации в другую.

ФАКТЫ

  • Устанавливается на 95% вертолетов ОКБ Миля и Камова
  • Массовость: 16 млн. часов, 25 000 штук
  • Разработан в 1972 г.
  • Класс мощности – 2000-2400 л.с.
  • Полностью собран из деталей производства РФ

Основные технические характеристики:

Модификации ТВ3-117 (OEI) ТВ3-117ВМ
серии 02
ТВ3-117ВМА
серии 02
Чрезвычайный режим (Н=0, V=0, МСА+15 0 С):
мощность, л.с. 2200 2400
Взлетный режим (Н=0, V=0):
мощность (МСА+25/15 0 С), л.с. 2000 2200
удельный расход топлива (MCA), г/л.с. час 220 215
Крейсерский режим (Н=0, V=0, МСА+15 0 С):
мощность, л.с. 1500 1500
мощность, л.с.
длина 2055 2055
ширина 660 660
высота 728 728
Масса, кг 295 295

Турбовальный двигатель ТВ3–117 предназначен для установки на вертолеты. Он является одним из лучших двигателей в мире по экономичности в своем классе, что достигнуто благодаря высоким КПД основных узлов (КПД компрессора равен 86%, КПД турбины компрессора - 91%, КПД свободной турбины - 96%). Величины удельного расхода топлива и удельной массы соответствуют лучшим мировым стандартам. Двигатель имеет большие запасы газодинамической устойчивости. В конструкции двигателя применены прогрессивные технические решения: титановый ротор компрессора, сваренный из отдельных дисков электронно-лучевой сваркой; рабочие и направляющие лопатки компрессора из титанового сплава, полученные методом холодной вальцовки; контактные графитовые уплотнения масляных полостей; на новейших модификациях применяется электронно-гидромеханическая система регулирования и управления и др. Двигатель имеет большой ресурс, обладает высокой надежностью, простотой обслуживания, хорошей ремонтопригодностью. Новейшие модификации сертифицированы. Разрабатываются опытные модификации для боевых вертолетов будущего. Некоторые модификации получили различные государственные премии СССР и России.
ТВ3–117 один из самых надежных двигателей в мире. Он может использоваться кроме вертолетов на различных судах водного транспорта, в качестве привода электрогенераторов и компрессоров нефтегазоперекачивающих станций. В реактивном варианте (без модуля свободной турбины) двигатель может применяться для сушки струей выхлопных газов помещений для скота, строящихся зданий, сдувания снега и льда на шоссейных и железных дорогах, аэродромах.

Конструктивные особенности:

Осевой 12-ступенчатый компрессор с регулируемым входным направляющим аппаратом и направляющими аппаратами первых четырех ступеней;

Кольцевая прямоточная камера сгорания;

Осевая 2-х ступенчатая турбина компрессора;

Осевая 2-х ступенчатая свободная турбина;

Выхлопной патрубок с поворотом потока на 600;

Гидромеханическая (на первых модификациях) и электро-гидромеханическая (на новейших модификациях) система регулирования и управления;

На входе в компрессор может устанавливаться пылезащитное устройство.

Технические данные ТВ3-117 ТВ3-117В ТВ3-117ВК ТВ3-117ВМ ТВ3-117ВМА ТВ3-117ВМ-02 ТВ3-117ВМА-02
Мощность (взлетный режим), л.с. 2000 2100 2200 2000 2200 2000 2200
Мощность (крейсерский режим), л.с. 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
Удельн. расход (взлетный режим),г/л.с.час 230 210+5%
Мах температура газов перед турбиной (взлётный режим), К 1263
Длина, мм 2055 2055 2055 2055 2055 2055 2055
Высота, мм 728 728 728 728 728 728 728
Ширина, мм 660 660 660 660 660 660 660
Масса, кг 285 285 285 293 293 293 293
Модификации
Модель Описание
ТВ3-117 Базовая модификация.
ТВ3-117 III серии Серийная модификация для Ми-24
ТВ3-117МТ Серийная модификация для Ми-8МТ
ТВ3-117М Серийная модификация для Ми-14
ТВ3-117КМ Серийная модификация для Ка-27
ТВ3-117В Серийная модификация для Ми-24 (Ми-35)
ТВ3-117ВК Серийная модификация для Ка-27, Ка-32
ТВ3-117ВМ Серийная модификация для Ми-8МТ (М0-17)
ТВ3-117ВМА Серийная модификация для Ми-24 (Ми-35), Ми-28, Ка-27, Ка-32, Ка-50, Ка-52
ТВ3-117ВМ-02 Ми-8МТ (Ми-17)
ТВ3-117ВМА-02 Ка-32
ТВ3-117ВМА-03 Опытная модификация, разработанная для Ми-28Н. Современная электронно-гидромеханическая система регулирования, управления и контроля двигателей. Обеспечивает быстродействие на переходных динамических режимах, повышенную приемистость, предварительное кратковременное повышение газодинамической устойчивости двигателей при пуске ракет, вывод двигателей из помпажа и вращающегося срыва, автоматическое восстановление режима при самозаглохании двигателей, регистрацию наработки по режимам и др.
ТВ3-117ВМА-Ф Опытная модификация, разработанная для Ми-28Н.
ТВ3-117ВМА-Ф Опытная модификация, разработанная для Ка-50 и Ка-52.

Турбовальный двигатель ТВ3–117 предназначен для установки на вертолеты. Он является одним из лучших двигателей в мире по экономичности в своем классе, что достигнуто благодаря высоким КПД основных узлов (КПД компрессора равен 86%, КПД турбины компрессора — 91%, КПД свободной турбины — 96%). Величины удельного расхода топлива и удельной массы соответствуют лучшим мировым стандартам. Двигатель имеет большие запасы газодинамической устойчивости. В конструкции двигателя применены прогрессивные технические решения: титановый ротор компрессора, сваренный из отдельных дисков электронно-лучевой сваркой; рабочие и направляющие лопатки компрессора из титанового сплава, полученные методом холодной вальцовки; контактные графитовые уплотнения масляных полостей; на новейших модификациях применяется электронно-гидромеханическая система регулирования и управления и др. Двигатель имеет большой ресурс, обладает высокой надежностью, простотой обслуживания, хорошей ремонтопригодностью. Новейшие модификации сертифицированы. Разрабатываются опытные модификации для боевых вертолетов будущего. Некоторые модификации получили различные государственные премии СССР и России.
ТВ3–117 один из самых надежных двигателей в мире. Он может использоваться кроме вертолетов на различных судах водного транспорта, в качестве привода электрогенераторов и компрессоров нефтегазоперекачивающих станций. В реактивном варианте (без модуля свободной турбины) двигатель может применяться для сушки струей выхлопных газов помещений для скота, строящихся зданий, сдувания снега и льда на шоссейных и железных дорогах, аэродромах.
Конструктивные особенности:


— осевой 12-ступенчатый компрессор с регулируемым входным направляющим аппаратом и направляющими аппаратами первых четырех ступеней;
— кольцевая прямоточная камера сгорания;
— осевая 2-х ступенчатая турбина компрессора;
— осевая 2-х ступенчатая свободная турбина;
— выхлопной патрубок с поворотом потока на 600;
— гидромеханическая (на первых модификациях) и электро-гидромеханическая (на новейших модификациях) система регулирования и управления;
— на входе в компрессор может устанавливаться пылезащитное устройство.
Технические данные ТВ3-117 ТВ3-117В ТВ3-117ВК ТВ3-117ВМ ТВ3-117ВМА ТВ3-117ВМ-02 ТВ3-117ВМА-02
Мощность (взлетный режим), л.с. 2000 2100 2200 2000 2200 2000 2200
Мощность (крейсерский режим), л.с. 1500 1500 1500 1500 1500 1500 1500
Удельн. расход (взлетный режим),г/л.с.час 230 210+5%
Мах температура газов перед турбиной (взлётный режим), К 1263
Длина, мм 2055 2055 2055 2055 2055 2055 2055
Высота, мм 728 728 728 728 728 728 728
Ширина, мм 660 660 660 660 660 660 660
Масса, кг 285 285 285 293 293 293 293
Модификации
Модель Описание
ТВ3-117 Базовая модификация.
ТВ3-117 III серии Серийная модификация для Ми-24
ТВ3-117МТ Серийная модификация для Ми-8МТ
ТВ3-117М Серийная модификация для Ми-14
ТВ3-117КМ Серийная модификация для Ка-27
ТВ3-117В Серийная модификация для Ми-24 (Ми-35)
ТВ3-117ВК Серийная модификация для Ка-27, Ка-32
ТВ3-117ВМ Серийная модификация для Ми-8МТ (М0-17)
ТВ3-117ВМА Серийная модификация для Ми-24 (Ми-35), Ми-28, Ка-27, Ка-32, Ка-50, Ка-52
ТВ3-117ВМ-02 Ми-8МТ (Ми-17)
ТВ3-117ВМА-02 Ка-32
ТВ3-117ВМА-03 Опытная модификация, разработанная для Ми-28Н. Современная электронно-гидромеханическая система регулирования, управления и контроля двигателей. Обеспечивает быстродействие на переходных динамических режимах, повышенную приемистость, предварительное кратковременное повышение газодинамической устойчивости двигателей при пуске ракет, вывод двигателей из помпажа и вращающегося срыва, автоматическое восстановление режима при самозаглохании двигателей, регистрацию наработки по режимам и др.
ТВ3-117ВМА-Ф Опытная модификация, разработанная для Ми-28Н.
ТВ3-117ВМА-Ф Опытная модификация, разработанная для Ка-50 и Ка-52.