Текст книги "Вертолёт 1999 03"

Автор книги: Вертолет Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 9 страниц)

ВЕРТОЛЁТ 1999 03

Слово «вертолет» впервые употребил Н.И. Камов 8 февраля 1929 г.

Российский информационный технический журнал

№ 3 (6) / 1999

СОБЫТИЕ

85-лет служения авиации

Санкт-петербургская, петроградская, ленинградская и вновь санкт– петербургская фирма «Климов» уже восемь с половиной десятилетий делает моторы. В ее стенах умеют разрабатывать и изготавливать «сердца» для лучших в мире истребителей и танков, вертолетов и морских судов, энергоустановок и ракет. Это единственное в России ОКБ, имеющее многолетний опыт разработки и производства турбореактивных, турбовинтовых, турбовальных, газотурбинных танковых и жидкостно-реактивных двигателей, а также главных редукторов военных и гражданских вертолетов. В этом году «Климов» отмечает 85-летний юбилей со дня основания и 40-летний – с начала проектирования своего первого турбовального двигателя. «Починочная мастерская» начала XX века входит в век XXI известной во всем мире двигателестроительной фирмой.

ГОДА ЛЕТЯТ ПОД РЕВ МОТОРОВ

Рассказывает Генеральный конструктор «Завода им. Б.Я. Климова» Александр Александрович САРКИСОБ:

– В 1912 году французский изобретатель Луи Рено, основатель фирмы Renault, открыл в Санкт-Петербурге представительство по продаже своих машин. Называлось оно «Французское общество автомобилей Рено для России» и занималось продажей автомобилей, тракторов и моторов. Со временем встал вопрос о постройке «починочной мастерской». В середине 1914 г. на Большом Сампсониевском проспекте Выборгской стороны заложили завод для сборки и ремонта техники, а 20 октября 1914 года Высочайшим Императорским разрешением было учреждено «Акционерное Общество Русский Рено». С этой даты и ведет свою историю фирма «Климов».

Началась Первая мировая война. Завод получил военные заказы, главным из которых стало производство 220-сильных авиационных двигателей Renault 12Fe. Двигатели устанавливались на тяжелых бомбардировщиках «Илья Муромец» выдающегося авиаконструктора И.И. Сикорского, на самолете «Святогор» В.А. Слесарева, летающих лодках ГАСН, МК-1, М-9бис/ М-24 Д.П. Григоровича, а также на различных типах французских самолетов Farman и Breguet.

К 1917 году завод «Русский Рено» превратился в крупное промышленное предприятие. На нем работали около 3000 человек, а количество станков превышало 600 единиц.

В 1927 году предприятие, названное «Красным Октябрем», производило электрооборудование и агрегаты для танков Т-26 и Т-28, бронебойные снаряды для 37-мм пушек, первые советские серийные мотоциклы Л-300, Л-500, Л-8, осуществляло переоснащение танков БТ-2 и БТ-5 авиационными моторами М-5.

В 1939 году завод переподчинили Наркомату авиационной промышленности и обязали срочно наладить производство авиационных моторов М-105 Владимира Яковлевича Климова, который тогда был главным конструктором опытно-конструкторского отдела Рыбинского авиамоторного завода. С тех пор судьба Ленинградского завода неразрывно связана с именем этого выдающегося конструктора.

В начале Великой Отечественной войны Ленинградский и Рыбинский авиационные заводы были эвакуированы в Уфу. Всю войну эти два коллектива единой семьей производили климовские моторы, которым с 1943 года по решению Советского Правительства присвоена марка «ВК» – Владимир Климов. За годы войны было произведено около 100 тысяч поршневых моторов Климова, на которых летали более 60 % самолетов фронтовой авиации. Их мощь поднимала в воздух Як-1, Як-3, Як-7, Як-9, ЛаГГ-3, Пе-2, Ер-2, Ар-2, Як-4 и другие крылатые машины.

После войны завод вернулся в Ленинград. Решением Правительства на его базе было образовано ОКБ-117 (с 1947 г. – завод № 117) по разработке и производству реактивных и газотурбинных двигателей во главе с главным, впоследствии Генеральным конструктором Владимиром Яковлевичем Климовым.

Начался новый этап в научно-производственной деятельности завода. Были созданы один из самых массовых турбореактивных двигателей мира ВК-1 и его модификация с форсажной камерой ВК-1Ф, устанавливаемые на знаменитых истребителях МиГ-15бис, МиГ-17 и бомбардировщиках Ил-28, Ту-14Т.

B заводском музее

ОКБ был создан бесценный научно-конструкторский задел по проектированию отечественных газотурбинных двигателей нового поколения: ВК-2 – первый турбовинтовой двигатель, ВК-3 и ВК-13 – первые двухконтурные двигатели с охлаждаемыми лопатками турбины и многое другое.

После ухода В.Я. Климова в 1960 году на пенсию ОКБ и завод возглавил его ученик и преемник Сергей Петрович Изотов.

В 60-х годах «Климов» становится пионером мирового танкового газотурбинного двигателестроения. Танки серии Т-80У с двигателями ГТД-1250 мощностью 1250 л.с. признаются лучшими в мире по совокупности параметров боевой эффективности.

Ленинградские конструкторы завоевывают лидерство в создании турбовальных двигателей и главных редукторов вертолетов. Более 95 % вертолетов с маркой «Миль» и «Камов» летают на двигателях «Климова».

Под руководством С.П. Изотова создается новый уникальный двигатель четвертого поколения РД-33 для истребителя ОКБ А.И. Микояна МиГ-29. Это один из самых лучших двигателей военной авиации мира. (Интересно, что знаменитый Архип Михайлович Люлька смоделировал на своем двигателе АЛ-31Ф, устанавливаемом на все модификации истребителя Су-27, компрессор изотовского РД-33).

Сегодня «климовцы», продолжая традиции своих предшественников, работают над программами по совершенствованию этих двигателей – созданы их ресурсные и форсированные модификации. На российских и узбекских авиалиниях летают самолеты Ил-114 с сертифицированными двигателями «Климова» ТВ7-117С. В рамках конверсионной программы на специально созданном производстве «Климов– Энерго» выпускаются мобильные энергетические и насосные станции. На заводе организовано новое производство современных высокоэффективных систем автоматического управления. А в цехах и лабораториях создаются силовые установки завтрашнего дня: на испытательных стендах стоят двигатели четвертого и пятого поколений, на чертежах вырисовываются контуры моторов, которые будут поднимать в небо российские самолеты и вертолеты в следующем веке.

«КЛИМОВСКИЕ» ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ВИНТОКРЫЛЫХ МАШИН

Рассказывает главный конструктор вертолетных двигателей Петр Сергеевич ИЗОТОБ:

заводская династия: «главный маркетолог» Данила Изотов, главный конструктор Петр Изотов (стоит), на портрете – Генеральный конструктор Сергей Петрович Изотов

– В 1958 году Михаил Леонтьевич Миль обратился к нам с просьбой разработать силовую установку для нового вертолета Ми-2. До этого практически все советские вертолеты летали на поршневых двигателях, но с 1959 года на предприятии началась разработка газотурбинного двигателя мощностью 350, впоследствии 400 л.с., получившего индекс ГТД-350. Двигатель и редуктор ВР-2 удалось создать за 4 года, и после успешного прохождения государственных испытаний они пошли в серию на заводе WSK в польском городе Жешув. С тех пор было произведено более 10 тысяч двигателей.

ГТД-350 оказался годен не только для летательных аппаратов, были интересные проекты установки его модификации на железнодорожный ведущий вагон НИИ железнодорожного транспорта, катер на подводных крыльях Ленинградского НИИ судостроительной промышленности, вездеход на воздушной подушке Горьковского автомобильного завода, спортивный гоночный автомобиль и даже на танк конструкции Ж.Я. Котина.

Вместе с Институтом радиофизики Армянской Академии наук завод занимается совершенно уникальной программой по использованию двигателя ГТД-350 в качестве привода для электростанции, работающей на солнечной энергии. Новизна проекта заключается в том, что не зеркало наводится на теплообменник, а подвижная ферменная конструкция с ГТД-350 «ловит» отраженные лучи. Установка идеальна с точки зрения экологии. Если строящаяся экспериментальная станция подтвердит теоретические расчеты, совместное изобретение армянских физиков и российских моторостроителей может стать новым словом в энергетике.

Одновременно с разработкой вертолета Ми-2 ОКБ М.Л. Миля приступило к работе над летательным аппаратом средней грузоподъемности Ми-8, для которого «Климов» начал проектировать силовую установку из двух двигателей ТВ2-117 мощностью по 1500 л.с. и главного редуктора ВР-8. В 1964 году установка прошла Государственные испытания и была запущена в серийное производство на Пермском моторостроительном заводе (ныне ОАО «Пермские моторы»), продолжавшееся до 1997 г. Двигатель ТВ2-117 стал одним из самых массовых в мире: за 33 года их построено более 23 тысяч!

В конце 70-х малой партией был выпущен и сертифицирован по американским нормам летной годности FAR-33 двигатель ТВ2-117Ф, имевший чрезвычайный режим в 1700 л.с.

В 80-е годы был построен уникальный двигатель ТВ2-117ТГ, по сей день не имеющий аналогов в мире. Кроме традиционного авиационного топлива, он может работать на сжиженном газе, бензине, дизельном топливе, мазуте, нефти и их смесях. Двигатель прошел комплекс стендовых и летных испытаний на вертолете Ми-8ТГ, предназначенном для эксплуатации в труднодоступных районах Сибири, Арктики, Антарктики и других районах с экстремальными климатическими условиями. Особую ценность такой «всеядный движок» приобретает в военных условиях, когда выбор и качество топлива оставляют желать лучшего.

В середине 60-х годов ОКБ М.Л. Миля приступило к созданию вертолетов третьего поколения: амфибии Ми-14 и «летающего танка» Ми-24. Для этих машин в 1965 году завод начал разрабатывать турбовальный двигатель ТВ3-117 взлетной мощностью 2000–2200 л.с. и главные редукторы ВР-14 и ВР-24. Новый двигатель проектировался с учетом опыта создания ТВ2-117. Были повышены параметры термодинамического цикла: увеличены степень повышения давления в компрессоре и температура газов перед турбиной. При одинаковом расходе воздуха и снижении массы на 11 % мощность ТВ3-117 увеличилась на 47 %, а экономичность – на 20 %. По своим КПД основных узлов и запасам газодинамической устойчивости ТВ3-117 стал одним из лучших в мире газотурбинных двигателей третьего поколения. Кроме того, двигатель славится высокой надежностью и неприхотливостью в эксплуатации.

Эксплуатация Ми-8 в условиях высокогорья и в странах с жарким климатом выявила недостаточную мощность силовой установки. Тогда ОКБ М.Л. Миля модифицировало вертолет под двигатели ТВ3-117 и редуктор ВР-14. Новая машина получила название Ми-8МТ (Ми-17) и стала поистине легендарной благодаря своим эксплуатационным свойствам: вертолет прекрасно летает в условиях тропической жары и арктического холода, высокогорья и морского климата.

ТВ3-117 нашел широкое применение и в другом вертолетостроительном ОКБ страны – на фирме Н.И. Камова. В 1969 году «камовцы» взялись за разработку многоцелевого корабельного вертолета Ка-27, который предназначался для замены устаревшего Ка-25. Новый «палубник» должен был отличаться большей грузоподъемностью и расширенными функциональными возможностями. В качестве силовой установки использовали два двигателя ТВ3-117 и главный редуктор ВР-252. Благодаря этому грузоподъемность Ка-27 увеличилась до 4000 кг.

Особенность вертолетов с соосной схемой расположения винтов, которую применяет фирма «Камов», естественно, отразилась и на конструкции главных редукторов. В отличие от редукторов для «милевских» машин редуктор ВР-252 обеспечивает вращение соосных винтов в противоположные стороны с одинаковой угловой скоростью. В дальнейшем «Климов» активно работал с ОКБ Н.И.

Камова, в результате чего на базе Ка-27 было разработано целое семейство военных (Ка-28, Ка-29, Ка-31) и гражданских (Ка-32) вертолетов.

В середине 70-х годов Правительство СССР поставило перед вертолетными ОКБ задачу создания новейшего боевого вертолета, превосходящего по своим характеристикам американский ударный АН-64 Apache. ОКБ М.Л. Миля под руководством М.Н. Тищенко и ОКБ Н.И. Камова под руководством С.В. Михеева предложили свои варианты винтокрылых штурмовиков: Ми-28 и B-80 (Ка-50 «Черная акула»). Для Ка-50 «Климов» создал силовую установку в составе двух двигателей ТВ3-117ВМА, главного редуктора ВР-80 и промежуточных редукторов ПВР-800. Для Ми-28 заводу были заказаны двигатели ТВ3-117ВМ.

Во многом благодаря изделиям «Климова» сегодня эти вертолеты и их модификации являются самыми современными, мощными и маневренными в мире из всех машин подобного класса.

С начала серийного выпуска на запорожском заводе «Моторостроитель» (ныне ОАО «Мотор Оч») было выпущено около 22 тысяч двигателей семейства ТВ3-117. Сегодня почти два десятка вариантов ТВ3-117 работают на всех средних российских вертолетах марок «Ми» и «Ка». Модификации двигателя ВМ, ВМА, ВМ серии 02 и ВМА серии 02 в 1993–1999 гг. получили Сертификаты Типа Авиарегистра МАК, Канады, Индии и Китая. Важным событием была сертификация вертолета Ка-32 и двигателя ТВ3-117ВМА в Канаде – стране, являющейся, во-первых, одним из мировых центров авиационной промышленности и, во-вторых, членом НАТО. Понятно, что наличие западных сертификатов весьма упрощает продажу отечественной авиатехники не только в Канаде, но и на мировом рынке в целом. Особенно это важно для гражданской продукции. Теперь уже ничто не мешает транспортным Ка-32 активно работать в той же Канаде, в Южной Корее, Швейцарии и во многих других странах.

В начале этого года «Климов» получил Свидетельство Авиарегистра МАК об одобрении производства ТВ3-117, дающее право выпускать новые двигатели со своими формулярами. Несмотря на солидный возраст, мотор отнюдь не исчерпал своих возможностей.

Есть целая программа по созданию новых двигателей на базе сертифицированной модели ТВ3-117ВМА. Работы по ней проводятся совместно с украинскими партнерами – КБ «Прогресс» и заводом «Мотор Оч». В частности, начались стендовые испытания модификации ТВ3-117ВМА-СБ3 с улучшенными параметрами по мощности. Создана турбовинтовая модификация ТВ3-117ВМА-СБМ1 для самолета Ан-140. В стадии разработки находятся вертолетные и самолетные версии ТВ3-117 меньшей размерности.

Макет двигателя ТВа-3000

Продолжается развитие программы главных редукторов. Готовятся к испытаниям форсированные версии редукторов ВР-14, ВР-24 и ВР-252. Для новых вертолетов Ми-38 и Ми-383 создается редуктор ВР-383.

Особое и очень важное место в деятельности завода занимает программа по ремонту и продлению ресурса двигателей ТВ3-117 и главных редукторов. Если разработка и создание новых двигателей сдерживаются финансовыми проблемами и не сулят быстрой экономической отдачи, то обслуживание и ремонт находящихся в эксплуатации моторов приносят фирме немалый доход. Во многом благодаря этому «Климову» удается не только выжить в сложнейшее для российского Авиапрома время, но и продолжать работать на перспективу. А перспектива – это модификации двигателя четвертого поколения ТВ7-117В для новых вертолетов и двигатель пятого поколения ВК-3000 (ТВа-3000).

Силовая турбина и ротор компрессора

«САРАЙНЫЙ» РЕМОНТ – ЧТО «РУССКАЯ РУЛЕТКА»

Интервью с главным инженером Биктором Петровичем ЕГОРОБЫМ.

Корр.: Что сегодня представляет собой фирма «Климов»?

В.П.: Сегодня это одновременно и конструкторское бюро, и производство, и испытательный комплекс. Начиная с 1946 года, с момента образования нашего ОКБ, «Климов» изготавливает все опытные двигатели полностью на своем производстве. За это время создана уникальная, одна из лучших в России производственная и испытательная база газотурбинных двигателей.

Корр.: Какими производственными мощностями вы обладаете?

В.П.: «Климов» территориально расположен на трех площадках, на которых размещены литейный, кузнечно-термический, два механосборочных, термический, сборочный, два испытательных, ремонтностроительный и транспортный цеха. Кроме этого, предприятие обладает сорока одним испытательным стендом и одной термобарокамерой, которые позволяют производить весь комплекс экспериментальных и технологических испытаний как отдельных модулей и сборочных единиц, так и полноразмерных турбореактивных, турбовальных и турбовинтовых двигателей, а также двухдвигательных силовых установок с редукторами. Оборудование во многом уникально. Например, только «Климов» располагает огромным закрытым испытательным стендом, установленным в специальном помещении диаметром около 60 метров. Он построен по особой технологии, позволяющей полностью подавлять шум проходящей испытания полноразмерной вертолетной установки, состоящей из двигателей, главного редуктора с винтами и трансмиссией. Насколько мне известно, подобного нет нигде в мире. Когда в начале 80-х годов этот стенд ввели в строй, жители соседней деревеньки Шувалово вздохнули с облегчением: уж если рев «изделия» был хорошо слышен в центральной части Ленинграда, в двадцати километрах от полигона, то можно себе представить эмоции людей, живущих в непосредственной близости от него.

«30-й стенд» – самый большой в мире

Корр.: Какие виды ремонта двигателей производит завод?

В.П.: В 1996 году совместным решением ВВС, Департамента воздушного транспорта при Министерстве транспорта России и Государственного комитета по оборонным отраслям промышленности нас определили головным предприятием в России по ремонту двигателей ТВ3-117 всех модификаций и сопровождению эксплуатации. Этим же распоряжением «Климову» предоставлены авторские права на действующую ремонтную и эксплуатационную документацию по двигателям, в том числе на ее корректировку и переиздание.

Во исполнение этого решения мы выпустили «Руководство по капитальному ремонту двигателя ТВ3-117», которому должны следовать все организации, занимающиеся ремонтом. Кроме того, мы выполняем локальный ремонт двигателей ТВ3-117.

Театр одного двигателя

Корр.: В чем заключается технология локального ремонта?

В.П.: Эксплуатация вертолетов имеет ряд особенностей. Очень часто двигатели получают повреждения проточной части компрессора из-за попадания камней, птиц, льда и т. п. Чтобы уменьшить стоимость ремонта, в 1995–1997 гг. мы отработали оригинальную технологию и оснастку для локального ремонта двигателей ТВ3-117 в условиях эксплуатации. Речь идет о замене рабочих лопаток ротора компрессора без последующей балансировки. Эта работа защищена необходимым объемом исследований и стендовых испытаний. Выездной бригадой завода уже проведено несколько локальных ремонтов у заказчиков, которые показали сокращение сроков и стоимости работ по сравнению с традиционным капремонтом в 3–5 раз! Другое достоинство локального ремонта – возможность его выполнения силами подготовленных специалистов заказчика.

Корр.: Сегодня вы единственные владеете подобной технологией?

В.П.: Да, можно сказать, что это наш эксклюзив. Кроме того, «Климов» выполняет работы по переделке двигателей ТВ3-117 любых модификаций в сертифицированные модификации ВМ, ВМА, ВМ серии 02, ВМА серии 02. Кроме нас, разработчиков, такие операции может производить лишь серийный производитель – завод «Мотор Оч». Аналогичная переделка другими предприятиями незаконна и чревата аварийными последствиями.

Корр.: Неужели кто-то рискует браться за столь специфичную работу?

В.П.: После того, как Министерство гражданской авиации упразднили, некому стало контролировать деятельность четырех сотен имеющихся на сегодняшний день авиакомпаний. В результате эксплуатанты авиатехники часто стараются сэкономить на техобслуживании. Появляется все больше и больше «левых» фирм, которые делают капитальный ремонт в неаттестованных помещениях, чуть ли не в сараях на верстаках, вдобавок они подделывают технические документы. Могу с уверенностью в 1000 процентов сказать, что такой ремонт не отвечает ни одному требованию «Руководства по капремонту». И, что самое главное, с момента установки на борт двигателей, прошедших «сарайный» ремонт, жизнь пассажиров оказывается под угрозой. Я уже не говорю об огромном ущербе авторитету самого двигателя, который за прошедшее десятилетие не стал виновником ни одной аварии вертолета в воздухе!

Корр.: Существует ли у предприятия программа перехода на эксплуатацию двигателей по техническому состоянию?

В.П.: Да, мы обеспечиваем заказчикам эксплуатацию двигателей ТВ3-117 по техническому состоянию, продлеваем ресурс этих двигателей и главных редукторов ВР-14, ВР-24, ВР-252. Кстати, уже сегодня мы даем сертифицированным модификациям двигателя ТВ3-117 ресурс в 6000 часов. Кроме нас, это может делать только завод «Мотор Оч».

Корр.: Сколько двигателей ТВ3-117 сейчас находится в эксплуатации?

В.П.: Более 10 тысяч. Так что на ближайшие двадцать лет без работы мы явно не останемся.