Россия — одна из четырех стран, которые обладают всеми необходимыми компетенциями для создания авиационных двигателей. Помимо нашей страны, соответствующим научно-техническим потенциалом обладают только Великобритания, США и Франция. Двигатель, как известно, сердце машины. На его создание уходит порой даже больше времени, чем на разработку самого самолета или вертолета.
В настоящее время Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК, в составе госкорпорации "Ростех") разрабатывает сразу несколько флагманских двигателей для применения в гражданской и боевой авиации. Уже в 2024 году должны начаться серийные поставки среднемагистральных самолетов МС-21 с новейшими отечественными двигателями ПД-14. Идут испытания двигателя ПД-8 для ближнемагистрального самолета Sukhoi Superjet New. Разработан газогенератор первого российского двигателя большой тяги ПД-35 для широкофюзеляжных дальнемагистральных лайнеров и военно-транспортной авиации.
В свою очередь, санкт-петербургское предприятие "ОДК-Климов" уже поставило двигатели ТВ7-117СТ-01 для начала летных испытаний нового пассажирского самолета Ил-114-300. Специалисты разрабатывают целое семейство данных двигателей для самолетов, вертолетов и даже беспилотников. Генеральный конструктор "ОДК-Климов" Всеволод Елисеев рассказал ТАСС о том, какими конкурентными преимуществами обладает двигатель по сравнению с другими моторами того же класса, на какие самолеты и вертолеты он будет устанавливаться, а также о перспективах ТВ7-117 на международном рынке и в беспилотной авиации.
Базовый двигатель ТВ7-117 был разработан еще в 1990-е годы. За эти более чем 30 лет он прошел значительные доработки и продолжает совершенствоваться до сих пор. Сегодня ТВ7-117 — это целое семейство двигателей для самолетов и вертолетов. Силовые установки изготавливаются с применением современных материалов, сплавов и покрытий и включают в себя все последние достижения мирового двигателестроения.
"Последние модификации двигателя спроектированы с применением цифрового двойника. Это позволило снизить затраты на испытания. Путем моделирования с помощью цифрового двойника мы проводили виртуальные эксперименты: разгонные испытания, обрыв лопаток. Нам это позволило сократить время на сертификационные испытания", — рассказал Елисеев.
По его словам, благодаря цифровому проектированию и применению новых технологий удалось оптимизировать массу двигателя. В частности, на ТВ7-117 будут применяться технологии литья под низким давлением, что позволит существенно — на 10–15% — снизить массу деталей, в основном корпусных. При производстве мотора используются аддитивные технологии, некоторые детали изготовляются путем селективного лазерного спекания. "ОДК-Климов" — одни из немногих, кто использует данную технологию в серийном производстве.
Кроме того, на двигателях семейства применяется цифровая система автоматического управления разработки санкт-петербургского предприятия типа FADEC — блок автоматического регулирования и контроля. Система позволяет управлять в полете изменением и восстановлением режимов всей силовой установки, в нее входит встроенная противопомпажная система и достаточно большой комплекс самодиагностики, что позволяет своевременно найти отказы и устранить их.
От Ми-38 до "Ладоги"
Разработчики пророчат двигателю большие перспективы. Программа ТВ7-117 рассматривается как семейство двигателей — самолетных и вертолетных, — необходимых для развития всей российской авиаотрасли.
Силовые установки ТВ7-117В созданы для вертолетов Ми-38. "ОДК-Климов" имеет твердые заказы на данную модификацию двигателей на следующие годы. "Программа по вертолетным двигателям сверстана. Работа идет планово", — рассказал собеседник ТАСС.
Самолетные модификации двигателя будут установлены на самолеты Ил-114-300 и ТВРС-44 "Ладога". "В 2022 году был получен сертификат на двигатель ТВ7-117СТ-01, предназначенный для самолета Ил-114-300. Также мы планируем получить в следующем году сертификат типа на двигатель ТВ7-117СТ-02 — двигатель для самолета "Ладога", — уточнил Елисеев.
Новейший региональный самолет Ил-114-300 с двигателями ТВ7-117СТ-01 в настоящее время готовится к прохождению летных и сертификационных испытаний. К программе сертификационных полетов планируется подключить три самолета, и "ОДК-Климов" планирует поставить шесть двигателей для обеспечения этих полетов в 2023 году. "Два двигателя сейчас уже "на крыле", остальные двигатели находятся на доработках после первого этапа испытаний. Также запланирован предсерийный выпуск на три самолета. В 2024 году начиная с первого квартала мы планируем поставить еще минимум шесть двигателей уже в серийном облике для обеспечения программы Ил-114-300", — рассказал о планах производства генеральный конструктор предприятия.
Двигатель для самолета "Ладога" разрабатывается в рамках контракта с Уральским заводом гражданской авиации (УЗГА). В создании двигателя для регионального самолета участвует целая кооперация предприятий ОДК: производственный комплекс "Салют" (Москва), пермский "ОДК-СТАР" и санкт-петербургский "ОДК-Климов", который в этой кооперации является финишером и изготовителем цифровой системы автоматического управления.
"В этом году, в начале второго полугодия, мы планируем изготовить стендовые образцы для начала испытаний и в декабре 2023 года поставить две силовые установки для монтажа и подготовки первого борта "Ладога" к началу летных испытаний. Второй борт планируем закомплектовать весной 2024 года. Дальше заказаны еще три дополнительных двигателя для обеспечения сертификации самолета", — рассказал собеседник агентства.
По его словам, таким образом предприятие планирует поставить семь силовых установок по программе "Ладога" для летных испытаний, провести комплекс сертификационных работ по двигателю и перейти к началу серийного производства. "По предварительным планам, с 2027 года предполагаются поставки от десяти самолетов "Ладога" в год. Соответственно, с 2025 года мы будем готовы к началу производства до 25 двигателей модификации ТВ7-117СТ-02", — сказал Елисеев.
Больше и лучше
Даже уже разработанные двигатели продолжают постоянно совершенствоваться. "В 2022 году мы проводили большой комплекс работ по всему семейству двигателей: внедрили мероприятия по надежности, доработали весь парк двигателей для повышения пожаробезопасности, во всех двигателях заменены детали статора центробежного компрессора, применены мероприятия по опорам двигателя для повышения надежности работы. Сейчас все двигатели дорабатываются именно в этом направлении, все семейство", — сказал генеральный конструктор "ОДК-Климов".
Он также добавил, что в 2023–2024 годах планируется провести комплекс работ для увеличения показателей ресурса всего семейства двигателей. В этом году предприятие планирует получить ресурс по самолетной модификации в 600 часов. По вертолетной модификации ресурс будет доведен до 800 циклов. Впоследствии ресурс будет повышаться до 6000 циклов и часов как по модификациям двигателя ТВ7-117СТ, так и по ТВ7-117В.
Елисеев также заявил, что уже примерно ясна программа производства всего семейства двигателей ТВ7-117 в перспективе до 2030 года. "В последующие годы в среднем запланированы поставки по 50 комплектов двигателей — к 2026–2027 годам. Соответственно, к 2030 году — более 100 двигателей", — сказал он.
Помимо двигателей для непосредственной установки на самолеты и вертолеты, планируется изготавливать силовые установки для пула подменных двигателей и ремонтного фонда.
Перспективы применения в морской авиации
Двигатель в будущем может быть использован в перспективных вертолетных комплексах, в том числе, корабельного базирования. Как отмечает Елисеев, для вертолета палубной авиации нужен соответствующий двигатель, который не будет бояться сурового морского климата. ТВ7-117 пройдет мероприятия по "оморячиванию", будет повышена его стойкость к морскому климату, электромагнитным излучениям и вибрациям. В двигателе также будут реализованы все те наработки, которые сейчас внедрены в других двигателях семейства.
Перспективы в беспилотной авиации и на мировом рынке
По словам Елисеева, сегодня "ОДК-Климов" ведет много предпроектных работ и работ с заказчиками по всему семейству двигателей. Разработчики уверены, что, кроме самолетов региональной авиации, которые очень востребованы в России, и гражданских вертолетов, новые модификации двигателей будут востребованы на других летательных аппаратах, в том числе беспилотных. И такая работа уже ведется.
Но останавливаться только на внутреннем рынке разработчики не намерены. Уже сегодня можно говорить о вполне реальных планах по применению российского двигателя на иностранных самолетах и вертолетах. Инозаказчики заинтересованы в данной силовой установке. "Обсуждаем с возможными заказчиками применение данной силовой установки на их самолетах и вертолетах. Сейчас после ковида возобновились переговоры", — отметил Елисеев.
Отечественный, востребованный, перспективный
В современных геополитических реалиях России жизненно необходимо развивать собственные технологии, создавать отечественные продукты. Западные санкции и уход иностранных компаний показали, насколько важно для отечественного авиапрома иметь возможность использовать и эксплуатировать силовые установки российского производства. Программа создания двигателя ТВ7-117 поддерживается государством, и на ее реализацию заложены соответствующие инвестиции.
"Двигатель ТВ7 очень востребован для региональных перевозок, для применения на вертолетных и других платформах. В будущем возможно создание на его основе гибридной силовой установки. Сейчас самолеты Ил-114 и "Ладога", а также двигатель включены в программу государственного гражданского заказа. Вертолетная модификация включена в программу вертолетных двигателей. И мы сможем, несмотря на серьезную загрузку по гособоронзаказу, выполнить гражданский госзаказ", — заявил генконструктор "ОДК-Климов".
С самого начала разработчики закладывали в ТВ7-117 решения на перспективу, двигатель был спроектирован с высокими техническими параметрами и КПД узлов. По словам Елисеева, это самый экономичный двигатель в своем классе, как вертолетный, так и турбовинтовой, что позволяет ему всегда быть конкурентным в этом классе мощности.
"С точки зрения российского рынка и с учетом изменившейся ситуации у данного двигателя большой плюс — он изготавливается полностью в России и не зависит от поставок иностранных комплектующих. На данную силовую установку в государстве и в нашей корпорации делаются большие ставки", — подчеркнул собеседник ТАСС.
Беседовала Милена Синева