МОСКВА, 25 января. (АРМС-ТАСС). Специалисты по аэродинамике, акустике и прочности Центрального аэрогидродинамического института имени проф. Н.Е.Жуковского (ЦАГИ) завершили испытания модели открытого биротативного (соосного) винтовентилятора для перспективных двигателей магистральных самолетов. Проект винтовентилятора был разработан ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения" им. П.Е.Баранова (ЦИАМ). Модель для испытаний была изготовлена в ЦАГИ и испытана в аэродинамических трубах Т-104 и Т-107. Работы проводились по заказу Министерства промышленности и торговли РФ.
Как сообщили корр.АРМС-ТАСС в ЦАГИ, целью испытаний было исследование аэродинамических и акустических характеристик винтовентилятора на взлетно-посадочных и крейсерских режимах полета в диапазоне чисел М=0-0,8. Режимы работы винтовентилятора моделировались на различных скоростях полета и вращения лопастей, подобных натурным режимам, а также посредством изменения углов установки лопастей.
Новые разработки и исследования авиационных двигателей мощностью 10–20 тысяч кВт с биротативными винтовентиляторами позволят в перспективе создавать магистральные самолеты с большим снижением затрат топлива и шума на местности.
NASA и американский исследовательский центр UTRC начали продувочные испытания нового воздухозаборника и вентилятора для турбовентиляторных реактивных двигателей, которые рассчитаны на всасывание пограничного слоя. Согласно сообщению NASA, продувочные испытания проводятся в Исследовательском центре имени Гленна.
Пограничным воздушным слоем называют тонкий слой на поверхности летательного аппарата, характеризующийся сильным градиентом скорости от нуля до скорости потока вне пограничного слоя. Из-за этого градиента вентилятор обычного двигателя испытывает разные нагрузки на разных участках, что может очень привести к поломке.
Чтобы избежать всасывания пограничного слоя воздухозаборники современных двигателей стараются разместить дальше от крыла или фюзеляжа на специальном подвесе или сделав между воздухозаборником и фюзеляжем специальную щель. При этом вынесение воздухозаборника дальше от планера самолета увеличивает лобовое сопротивление летательного аппарата.
Новая конструкция воздухозаборника и вентилятора позволит устанавливать двигатели внутри фюзеляжей перспективных пассажирских самолетов, а также уменьшать размеры воздухозаборников. При этом сами воздухозаборники можно будет разместить ближе к фюзеляжу самолета.
По оценке NASA, уменьшение лобового сопротивления благодаря новым воздухозаборникам и вентиляторам позволит повысить топливную эффективность новых самолетов по меньшей мере на шесть-восемь процентов по сравнению с современными летательными аппаратами.
Во время первых испытаний разработчики проверили работоспособность всей конструкции в целом. В ближайшее время испытания будут продолжены. Разработчики намерены экспериментировать с разными скоростями воздушного потока и разными толщинами пограничного слоя. Затем планируется провести анализ данных.
Ранее сообщалось, что испытания вентилятора и воздухозаборника, оптимизированных для втягивания пограничного воздушного слоя, будут проводиться в аэродинамической трубе на имитированной скорости полета в 0,8 числа Маха (988 километров в час). На испытания планировалось направить вентилятор с усиленными лопатками, угол атаки которых составляет 17 градусов вместо обычных 27.
Турбовентиляторные двигатели с воздухозаборниками и вентиляторами, оптимизированными для всасывания пограничного слоя, NASA планирует использовать на разрабатываемом сегодня пассажирском самолете D8. Этот аппарат конструируется по схеме несущего фюзеляжа, в которой наибольший вклад в создание подъемной силы создает фюзеляж самолета, а не крыло.
Схема несущего фюзеляжа позволяет существенно снизить нагрузку на обычное крыло, причем последнее можно сделать существенно уже и тоньше, чем у обычных самолетов. В случае высокоскоростных летательных аппаратов схема несущего фюзеляжа и вовсе позволяет исключить крыло из конструкции.
В перспективном самолете D8, разрабатываемом NASA, планируется использовать три турбовинтовентиляторных двигателя с закапотированным винтовентилятором, на входе которых будет всасываться пограничный слой с верхней поверхности фюзеляжа. Двигатели планируется разместить в хвостовой части самолета.
В Евросоюзе в настоящее время действует многолетняя программа разработки новых технологий для гражданской авиации, которые в целом должны будут сделать пассажирские самолеты будущего экономичнее, экологичнее, тише и комфортнее. Этот проект называется Clean Sky 2. В рамках этого проекта французская компания Snecma, входящая в холдинг Safran, приступила к сборке первого опытного образца турбовинтовентиляторного двигателя с открытым ротором. Испытания силовой установки состоятся до конца 2016 года.
Новый опытный двигатель на время проверок установят на пассажирский лайнер Airbus 340 на специальном подвесе в хвостовой части фюзеляжа. Перед летными испытаниями перспективный двигатель проверят на тестовом стенде на полигоне во французском Истре. Параметры перспективной силовой установки разработчики сравнивают с распространенными CFM56. Ожидается, что выбросы углекислого газа двигателя с открытым ротором будут на 30 процентов меньше, чем у CFM56.
Для сборки опытного образца двигателя Snecma намерена использовать газогенератор турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой M88. Такими силовыми установками оснащаются французские истребители Dassault Rafale. С вала, раскручиваемого турбиной двигателя, через редуктор будет приводиться открытый винтовентилятор с роторами диаметром около 420 сантиметров. Лопатки вентилятора будут изменять угол атаки. Частота вращения винтовентилятора составит около 800 оборотов в минуту.
Для сравнения скорость вращения вентилятора двигателя CFM56 составляет 5200 оборотов в минуту в режиме полной мощности. Двигатель с открытым вентилятором, разрабатываемый Snecma, сможет развивать тягу в 111 килоньютонов (11,3 тысячи килограммов-силы). Идея французского двигателя базируется на американском GE36, разработка которого велась в 1980-х годах, однако из-за несовершенства материалов была закрыта. В частности, общей чертой для двигателей с открытым ротором является изогнутая форма лопаток.
Однако осталась ещё одна область применения. РД с тягой 2-4 тонны удручающе не экономичны.
А в России представлены только военным АИ-222-25. Естественно заменить СУ турбопопов с тягой 3-4 тонны просто не в состоянии. Когда то был даже проект Ан-24 со сдвоенными АИ-25 так заменить АИ-24 с АВ-72 надо было не менее 3 тонн тяги.
Поэтому необходим двигатель способный не только обеспечить избыток тяги, но и экономичность не хуже чем у турбопропов.
Достичь этого можно только создав закапотированный биротативный винтовентилятор тягой 3-4 тонны, где газагенератором можно ГГ АИ-222-25 или перспективного СМ-100.
АО «НПЦ газотурбостроения "Салют"» в инициативном порядке разрабатывает перспективный двигатель нового поколения СМ-100 для учебно-боевого самолета Як-130, сообщил ТРК «Звезда» управляющий директор АО «НПЦ газотурбостроения "Салют"» Виталий Клочков на военно-техническом форуме «Армия-2016».
Армия РФ получит 30 учебно-боевых самолетов Як-130
По словам Клочкова, новый двигатель будет иметь значительно улучшенные характеристики и будет соответствовать не только современным, но и перспективным требованиям.
«Проработка конструктивной схемы двигателя обеспечила увеличение тяги в полетных условиях с 1400 до 1800 килограмм-сил, что более чем на 22% превышает тягу двигателя АИ-222-25», – сказал Клочков.
По словам Клочкова, экономичность двигателя не изменится, по расчетам ее удается сохранить на уровне двигателя АИ-222-25.
Он также отметил, что производство АИ-222-25, который в данный момент используется на Як-130, полностью локализовано на российском предприятии.
Вот и славно. А вот холодная часть это очевидно масштабированный НК-93.
«Руководитель крупнейшего самарского предприятия авиационного и космического двигателестроения рассказал главе региона о текущей работе, темпах выполнении государственного оборонного заказа и перспективах развития производства. В планах ОАО «Кузнецов» на ближайшие годы – увеличение производственных мощностей, возобновление работы над двигателем НК-32 (с 2016 года), продолжение работы по НК-33 – как по линии многолетних американских партнеров, так и по линии отечественных заказчиков. Также среди стоящих перед ОАО «Кузнецов» задач – усиление конструкторского потенциала, увеличение нагрузки на стендовый испытательный комплекс, проектирование и строительство нового здания конструкторского бюро», - говорится в сообщении.
Кроме того, предприятие будет привлечено к дополнительным проектам, связанным с задачами обеспечения стратегической авиации новыми разработками. Параллельно ОАО «Кузнецов» будет вести работу по реализации совместных проектов с Газпромом и РЖД.
«Сейчас предпринимаются серьезные, исторические по своему значению шаги для развития предприятия, повышения его конкурентоспособности. Впервые за долгие годы создается новое производство. Таким образом, закладываются основы для успешной работы предприятия в течение следующих десятилетий. В ближайшие 3-4 года перед ОАО «Кузнецов»стоят важнейшие научно-производственные, организационные, кадровые задачи. Их решение позволит заводу стать лицом двигателестроительной отрасли нашего региона и всей России», - сказал Николай Меркушкин.
«Перед коллективом нашего предприятия сейчас стоят действительно масштабные задачи. В течение ближайших лет мы должны освоить уникальные производства. Кроме того, существует задача по выпуску двигателей НК-32, начиная с 2016 года. Также сегодня анализируется возможность восстановления уникального двигателя «кузнецовской» школы – НК-93. Таким образом, перед нами стоят архиважные и интересные задачи, требующие концентрации всех сил, изменения отношения к работе», - сообщил Николай Якушин.
Вот и вариант продолжения исследований по НК-93 Двигатель, в инициативном порядке, по кооперации с Салютом, наверняка будет поддержан Минпродторгом, так как позволит создать ПЕРСПЕКТИВНУЮ СУ например для Ил-112\114, перспективных VIC50X и новых региональных ЛА на замену устаревших турбопропов. Пи этом будет не только продолжено исследование в этой области, но и получен практический результат по эксплуатации.
Уменьшение масс положительно скажется на ресурсах редукторов, да и вариант с однорядным винтовентилятором тоже возможен.
Stipa-Caproni является экспериментальным итальянским самолетом, разработанным в 1932 году Луиджи Стипа (Luigi Stipa) и построенный фирмой Капрони (Caproni). В качестве основного материала для конструкции использовалась древесина. Stipa-Caproni имел длину 19 футов 4 дюйма (5,88 метров), однако данный самолет от других отличался как размером, так и формой.
Фюзеляж имел бочкообразную форму. Оба винта и двигатель (De Havilland Gipsy III 120bhp) размещался внутри фюзеляжа. Основной принцип идеи Стипа заключался в установке воздушного винта и двигателя внутри фюзеляжа. Таким образом, винт использовался в качестве вентилятора находящегося в кольцевом обтекателе. Луиджи Стипа назвал данное направление в дизайне летательных аппаратов «интубированым пропеллером». Для того времени это был один из самых радикальных способов повысить эффективность двигателей самолетов. Хотя Stipa-Caproni был построен в единственном экземпляре (итальянские военно-воздушные силы небыли заинтересованы в дальнейшем развитии, машина строилась в качестве демонстрации возможностей итальянских авиаконструкторов и промышленности), революционные идеи Стипы в дальнейшем использовались при разработке двигателей самолетов и изучались многими учеными.
В ЦАГИ завершены испытания биротативного винтовентилятора для двигателей магистральных самолетов - ВПК.name amoletov.html
В настоящее время в ЛИИ разрабатывается комплексная технология летных испытаний турбовинтиляторных двигателей нового типа с закапотированным винтовентилятором на летающей лаборатории бех использованиявысотных стендов и аэродинамичсеких труб.
Разрабатываемая технология обеспечивает автоматизацию управления экспериментом в полете и получение всех характеристик двигателя при сокращении сроков и стоимости испытаний в 2...2,5 раза.
В институте ведется разработка технологий, средств контроля и диагностики предотказного состояния двигателей с использованием бесконтактных способов и электрофизических параметров (лазер, токи выноса, содержание металла в масле).
Экранопланы ждут НК-93 - Аргументы Недели
Одной из основных задач при разработке авиационных двигателей, в конструкции которых применены биротативные винтовентиляторы, составленные из двух противоположно вращающихся относительно оси винтовентилятора рабочих колес, является достижение удовлетворительных акустических характеристик таких винтовентиляторов при одновременном обеспечении требуемых аэродинамических и прочностных характеристик. Создаваемый биротативным винтовентилятором шум, уровень которого необходимо снижать до требуемых международных норм, есть следствие аэродинамического взаимодействия полей течений, образуемых вращающимися в противоположных направлениях лопатками рабочих колес, а также взаимодействия концевых вихрей от лопаток первого колеса с лопатками второго колеса и взаимодействия концевых вихрей от лопаток обоих колес за вторым рабочим колесом. Вследствие двух последних обстоятельств периферийные участки лопаток вносят более значительный вклад в создаваемый винтовентилятором шум.
При проектировании лопатки рабочего колеса винтовентилятора необходимо разработать ее геометрию, которая должна обеспечивать на выходе из лопатки требуемые распределения вдоль высоты лопатки степеней повышения полного давления, расходов воздуха и эффективностей происходящих в межлопаточных каналах процессов. Непосредственно форма лопатки определяется найденными при проектировании распределениями по высоте лопатки требуемых углов входа и углов выхода для ее срединной скелетной поверхности нулевой толщины и, следовательно, распределениями углов изгиба этой скелетной поверхности, которые определяются как разность между углами входа и углами выхода. Затем скелетная поверхность «одевается» необходимыми телесными аэродинамическими профилями с изменяющейся по высоте лопатки формой.
В период 2011–2015 гг. в ЦИАМ проводились комплексные исследования, направленные на определение возможных схем СУ самолетов гражданской авиации с началом эксплуатации в 2025–2030 гг. Турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД) с безредукторным или редукторным приводом биротативного винтовентилятора («открытый ротор») дает определенные преимущества при использовании на перспективных региональных самолетах. ТВВД привлекает своей высокой топливной экономичностью, но обладает повышенным уровнем шума по сравнению с традиционным ТРДД. Одним из путей решения этой проблемы является проектирование толкающего биротативного винтовентилятора с разными диаметрами переднего и заднего винтов. В ЦИАМ был разработан винтовентилятор COMBY, который в условиях крейсерского полета обеспечил КПД 0,85 и позволил увеличить тягу на взлетном режиме на 13% относительно исходного варианта без повышения уровня шума. Модель ТВВД с открытым толкающим биротативным вентилятором представлена на стенде ЦИАМ.
Специалисты по аэродинамике, акустике и прочности ЦАГИ завершили испытания модели открытого биротативного (соосного) винтовентилятора для перспективных двигателей магистральных самолётов. Его проект был разработан ФГУП «ЦИАМ» им. П.Е. Баранова. Модель для испытаний была изготовлена в ЦАГИ и испытана в аэродинамических трубах Т-104 и Т-107. Работы проводились по заказу Министерства промышленности и торговли РФ.
Целью испытаний было исследование аэродинамических и акустических характеристик винтовентилятора на взлётно-посадочных и крейсерских режимах полёта при числах Маха 0…0.8. Режимы работы винтовентилятора моделировались на различных скоростях полёта и вращения лопастей, подобных натурным режимам, а также посредством изменения углов установки лопастей.
На вопросы «АвиаПорта» в канун выставки «Двигатели-2010» ответил генеральный директор ЦИАМ Владимир Скибин.
Что сегодня происходит с двигателями Д-27 и НК-93?
Лет семь назад мы очень внимательно разбирались с двигателем НК-93. Хорошо изучили его, знаем все его недостатки и выходили с предложениями о модернизации этого двигателя. Мы проводили испытания газогенератора на стенде в Тураево, но завершить их в необходимом объеме, к сожалению, не удалось. Схемные решения весьма интересны (очень высокая степень двухконтурности, низконапорный биротативный винтовентилятор с редукторным приводом). Подобными работами занимались в свое время и зарубежные фирмы, но бросили их, не справившись с шумом.
Мы настаивали на том, чтобы провести летные испытания НК-93. Есть интересные вещи, которые можно использовать в дальнейшем. Целесообразно завершить испытания этого двигателя в качестве демонстратора, но это очень большая работа. Нужен заказчик, нужен интерес со стороны самолетостроителей.
Для такого типа двигателей очень важна интеграция с конкретным самолетом. Здесь ошибаться нельзя. Можно сделать замечательный двигатель, но при постановке его на самолет эффекта не получить из-за большого лобового сопротивления, волновых потерь, большого веса силовой установки.
Д-27 - замечательный двигатель, очень близкий к двигателю пятого поколения, ажурной изящной конструкции. Он во многом доведен, его нужно только немного доработать. Мы знаем, как это сделать, но вопрос остается тем же: для какого самолета нужен этот двигатель и кто будет платить деньги.
В обоих случаях основным вопросом остается снижение шума?
Шум в данном случае - это интегральная оценка совершенства двигателя. Чем лучше аэродинамика - тем меньше шум. Мы посмотрели в свое время Ан-70 и показали возможность «вписать» самолет в третью главу ICAO, даже с запасом в 5 дБ. Второй ряд винта работает в плохих аэродинамических условиях, но расчеты показывают возможность существенного их улучшения. На А400, например, однорядный винт, потому что проще обеспечить аэродинамику. И в целом на западе серийных самолетов с соосными винтами сегодня нет. Здесь нужно работать.
По двигателю с открытым ротором основной проблемой, если не считать интеграцию такого мотора с самолетом, тоже будет шум?
Конечно! Плюс исключение возможности обрыва лопасти винта. Исследования еще впереди.
В 1976 году компания Hamilton Standard представила винтовентилятор: новый движитель, отличающийся большим числом широкохордных лопастей. Благодаря использованию композитных материалов достигалась высокая массовая эффективность, долговечность и надежность, а применение новых аэродинамических профилей обеспечивало высокий КПД в широком диапазоне скоростей. Вскоре под эгидой НАСА была развернута широкомасштабная исследовательская работа, в ходе которой разработчики представили свое видение двигателей нового поколения, а во второй половине 1980-х годов были проведены летные испытания винтовентиляторных двигателей различных схем.
Так фирма Allison испытала двигатель с выходной мощностью 6000 л.с. и винтовентилятором диаметром 2,75 м. Были проведены оценки на высотах полета от 1500 до 12 000 м, и на скоростях до М=0,85, в одном из полетов достигнута скорость М=0,89. Были оценены прочностные характеристики, а также уровень шума. В целом разработчиком получены весьма обнадеживающие результаты: удельный расход топлива винтовентиляторного двигателя был на 17% ниже, чем у равнозначного по тяге ТРДД. По мнению специалистов, при применении винтовентиляторного двигателя на самолетах типа DC-9 или Boeing 727 абсолютная экономия топлива могла составить до 50%.
Также компания Allison в сотрудничестве с Pratt & Whitney создала более мощный демонстрационный двигатель - его мощность достигла 10 400 л.с., планетарного редуктора - 13 000 л. с., диаметр двух заднерасположенных шестилопастных винтовентиляторов противоположного вращения 3,54 м. Планировалось, что на базе газогенератора турбовального двигателя может быть создано целое семейство моторов с мощностью 9 000 - 16 000 л.с.
Компания General Electric также создала экспериментальный двигатель GE36, который прошел облет на MD-90 и Boeing 727. В ходе испытаний была достигнута скорость М=0,84 и высота 11 000 м. При этом на крейсерском режиме (высота 10 500 м и скорость М=0,72) расход топлива относительно штатного двигателя JT8D-17R был снижен на 47%. Особенностью GE36 является отсутствие редуктора в приводе двухрядного восьмилопастного винтовентилятора.
Не отставали от заокеанских конкурентов моторостроители Великобритании. Компания Rolls-Royce запустила работы по двум проектам двигателей с приводимыми через редуктор винтовентиляторами противоположного вращения: RB.509-11 с задним расположением винтовентиляторов и RB.509-14 - с передним расположением.
Ведущим предприятием в области разработки воздушных винтов было Ступинское ОКБ винтостроения (ныне НПП "Аэросила"), которое уже в начале 1980-х годов имело приличный задел по многим аспектам создания винтовентиляторов. После создания воздушных винтов традиционной конструкции АВ-24Ан с регулятором Р-24Ан для самолета Ан-28 и АВ-17 с регулятором Р-17 для самолета Ан-3, предприятие начало поисковые работы, в результате которых появились прообраз винтовентилятора СВ-24 с металлическими лопастями, а также винт АВ-81 с композитными лопастями. Первый был испытан на самолете Ан-24 и показал перспективу работ в этом направлении, второй, рассчитанный на мощность 360 л.с., должен был найти применение на легких спортивно-пилотажных самолетах ОКБ Яковлева. Имея такие стартовые позиции, ОКБ винтостроения выступило с инициативой создания винтовентиляторов для перспективных транспортных и пассажирских самолетов, и на заседании Научно-технического совета Минавиапрома СССР в июле 1983 года, по сути, винтовентиляторной программе был дан "зеленый свет", а это направление получило приоритет в авиаотрасли. Вскоре был создан координационный отраслевой совет, который вел работу по 85 отдельным программам в различных отраслевых НИИ и КБ.
Первенцем в этой программе стал двигатель Д-236Т, разработанный по первоначальным требованиям к транспортному самолету Ан-70. Двигательная установка мощностью 10 000 л.с. была создана на базе газогенератора двигателя Д-36, ступинское предприятие разработало винтовентилятор СВ-36 и его регулятор РСВ-36. Был проведен комплекс наземных стендовых и летных испытаний на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ с участием отраслевых институтов ЦАГИ, ЦИАМ и ВИАМ, были отработаны основные направления концепции двигательной установки. К 1988 году намеченная исследовательская программа испытаний была выполнена, а работа была завершена на стадии создания демонстратора. Полученные результаты позволили перейти к проектированию нового двигателя мощностью 14 000 л.с., получившего название Д-27, и винтовентилятора СВ-27.
Транспортный самолет Ан-70 должен был обладать уникальным набором характеристик, среди которых обеспечение короткого взлета и посадки, достаточно высокая крейсерская скорость, большая дальность полета и полезная нагрузка. В результате анализа различных схем силовых установок была выбрана трехвальная схема двигателя с двухрядным винтовентилятором. Передний винтовентилятор имеет восемь лопастей, поглощающих максимум мощности и создающих максимальную тягу. Задний винтовентилятор имеет шесть лопастей. По сравнению с винтом СВ-36, у винтовентилятора СВ-27 лопасти выполнены из прогрессивных композиционных материалов, имеют значительно меньшую относительную толщину профиля и резко выраженную саблевидную кривизну направляющей кромки, которая имеет электрическую противообледенительную полоску и неистираемое покрытие. Винтовентилятор обеспечивает высокий КПД на высокоскоростном крейсерском режиме (0,9 при М=0,7), отличные взлетные характеристики за счет обдува крыла и большую тягу в режиме реверса, сокращающую пробег на посадке. Отдельно следует отметить существенное улучшение акустических характеристик в сравнении с традиционными винтовыми установками. Но главное - было достигнуто примерно 30% снижение расхода топлива в сравнении с ТРДД аналогичной размерности.
Казалось бы, что винтовентилятор имеет прекрасное будущее. Однако высокие цены на нефть продержались не так долго, чтобы дать двигателестроителям необходимый запас времени на создание серийных образцов. Кроме того, был достигнут прогресс в части создания высокоэкономичных ТРДД, которым удалось сохранить свои позиции.
В результате многолетних работ в рамках отраслевой целевой комплексной программы была создана методология проектирования принципиально новых многолопастных флюгерно-реверсивных винтовентиляторов и воздушных винтов с композитными лопастями для самолетов нового поколения, развита испытательная и производственная база задействованных в ней предприятий. Была успешно решена самая сложная на тот момент задача: создана легкая и надежная лопасть из полимерных композиционных материалов. Однако оставался целый набор проблем, связанных с высоким уровнем шума: полученные образцы позволяли с запасом удовлетворить требованиям III главы ИКАО, в то время как было необходимо заглядывать в будущее и готовиться к введению требований по IV главе.
В это время "Аэросила" спроектировала новое поколение воздушных винтов, среди которых СВ-34 и АВ-140 для самолетов местных воздушных линий Ил-114 и Ан-140, уже названный СВ-27 для Ан-70 и винтовентилятор СВ-92, установленный на двигателе НК-93. Об НК-93 стоит рассказать подробнее.
Во второй половине 1980-х годов ОКБ им. С.В. Ильюшина приступило к проработке технического облика перспективного тяжелого транспортного самолета Ил-106 грузоподъемностью 80 тонн. Новый грузовик должен был иметь крейсерскую скорость 820-850 км/ч и дальность полета 5000 км. Эскизный проект самолета был завершен в начале 1990-х, однако именно в этот период Советский Союз прекратил свое существование, а вслед за ним ушли в небытие многие перспективные работы. Самолет проектировался под четыре двигателя НК-92 (позднее - НК-93) тягой по 18000 кгс со степенью двухконтурности 16,7.
В 1988 году начались работы по газогенератору, а спустя год он был испытан. Одноступенчатая турбина высокого давления приводила восьмиступенчатый компрессор высокого давления, одноступенчатая турбина среднего давления - семиступенчатый компрессор низкого давления, а трехступенчатая свободная турбина передает мощность на редуктор. Суммарная степень повышения давления в компрессоре достигала 37. Конструкция двигателя была весьма передовой на тот момент, однако многие технические решения уже были отработаны на опытных проектах, созданных КБ Кузнецова в 1980-х годах. Среди них высокотемпературная камера сгорания и турбина высокого давления, и, конечно, не имеющий аналогов в мире двухрядный винтовентилятор с поворотными лопастями, приводимый во вращение с помощью дифференциального планетарного редуктора. Количество лопастей на первой ступени - восемь, на второй - десять. Угол установки саблевидных лопастей первой и второй ступеней вентилятора может изменяться в диапазоне 110 град. Форма лопастей в совокупности с шумопоглощающими покрытиями обечайки вентилятора обеспечивали двигателю соответствие требованиям нормам главы III ИКАО. На крейсерском режиме при М=0,75 и высоте полета 11 000 м удельный расход топлива двигателя по расчетам должен был составлять около 0,49 кг/кгс·ч, а расход воздуха - 1000 кг/с. Интересной особенностью двигателя являлось отсутствие реверсивного устройства - обратная тяга достигалась поворотом лопастей винтовентилятора.
НК-93 должен был стать базовой конструкцией для семейства двигателей со взлетной тягой 78...226 кН (8...23 тыс. л.с.), однако этим планам не было суждено сбыться: в отечественном авиапроме не нашлось и нет до сих пор самолета, на который можно установить тяжелый и габаритный двигатель, а призывы не бросать перспективную разработку, звучавшие от научного и технического сообщества, были проигнорированы. Было изготовлено 10 экземпляров, проведены испытания газогенератора двигателя НК-93 в термобарокамере ЦИАМ, испытания на наземном открытом стенде. Более того, 3 мая 2007 года был выполнен полет на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ... после этого проект был фактически похоронен руководством "Объединенной двигателестроительной корпорации". Прагматичный подход победил здравый смысл. Вот что считает генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения Владимир Скибин: "Лет семь назад мы очень внимательно разбирались с двигателем НК-93... Схемные решения весьма интересны: очень высокая степень двухконтурности, низконапорный биротативный винтовентилятор с редукторным приводом. Подобными работами занимались в свое время и зарубежные фирмы, но бросили их, не справившись с шумом. Мы настаивали на том, чтобы провести летные испытания НК-93. Есть интересные вещи, которые можно использовать в дальнейшем. Целесообразно завершить испытания этого двигателя в качестве демонстратора, но это очень большая работа. Нужен заказчик, нужен интерес со стороны самолетостроителей". Продолжает заместитель генерального директора ОАО "НПП "Аэросила", главный конструктор по воздушными винтам и винтовым преобразователям Михаил Шатланов: "Пройден определенный этап моторностендовых испытаний и самый начальный и незначительный этап испытаний на летающей лаборатории Ил-76. Считаю, что после столь продолжительного и затратного пути по данному уникальному двигателю, научно-исследовательские работы не должны обрываться. Когда не получены окончательные результаты, позволяющие сделать уверенные выводы по всем аспектам технических проблем и определить облик образца для дальнейшей ОКР, понесенные затраты средств и времени оказываются просто напрасными".
Несмотря на то, что в 1990-х годах российские и украинские самолетостроители предложили еще пару проектов пассажирских самолетов, рассчитанных на установку винтовентиляторных двигателей, почти на десятилетие интерес к этой теме угас. На региональных линиях турбореактивные машины стали вытеснять своих винтовых собратьев даже в размерности 50 кресел, в новом столетии серийно выпускались только три типа турбовинтовых самолетов вместимостью 50-70 кресел. Однако очередной скачок цен на нефтепродукты возвратил двигателестроителей к вопросу о применении винтовентиляторов. Учитывая, что отечественные исследователи и разработчики, прежде всего ЦИАМ, ЦАГИ и НПП "Аэросила", не утратили научный и кадровый потенциал, целесообразно провести ревизию существующих проектов отечественного авиапрома на предмет возможности использования в них имеющихся наработок. Параллельно следует, с учетом новых возможностей в части расчетов, моделирования и проектирования, а также с применением наработок в области материалов, создать новые образцы винтовентиляторов.
По словам М.Шатланова, "сегодня стало ясно, что дальнейшее развитие мирового авиастроения немыслимо без повышения топливной эффективности двигательных установок и последние несколько лет основные двигателестроительные фирмы Европы и Америки, опираясь на прежние исследования и новые возможности расчетных методов, возобновили интенсивную работу по турбовинтовым и турбовинтовентиляторным двигательным установкам. Сегодня ведутся работы и в наших НИИ - ЦИАМ и ЦАГИ, - где первостепенное внимание уделяется разработке самых совершенных расчетных методов проектирования винтовентиляторов по аэродинамике и акустике".
Увы, работы ЦИАМ сегодня больше востребованы иностранными разработчиками. Как известно, ведущий научно-исследовательский институт участвует в общеевропейской программе VITAL, предусматривающей создание "чистого и тихого" двигателя. 53 компании и организации, включая авиадвигателестроительные фирмы, научно-исследовательские центры и университеты, поставили перед собой амбициозные задачи: снизить уровень эмиссии СО2 на 7%, массу - на 25%, уровня шума на взлете - на 6 EPNдБ. ЦИАМ ведет разработку биротативного вентилятора, высоконапорных подпорных ступеней и их корпуса совместно с компанией Techspace Aero, а также разрабатывает турбину низкого давления с противовращением совместно с компанией MTU Aero Engines. В то же время о намерении создать сопоставимый по уровню технического совершенства двигатель отечественные разработчики пока не заявляют.
Между тем, есть несколько направлений в самолетостроении, где уверенные позиции российских и украинских производителей необходимо поддержать совершенными двигателями и движителями. В первую очередь это военно-транспортные самолеты широкого диапазона взлетных весов. В текущем десятилетии фактически завершится эксплуатация легких машин Ан-26 и средних Ан-12. На смену первым, согласно Госпрограмме вооружений, должен прийти Ил-112В, в интересах создания которого в настоящее время идут работы над двигателем ТВ7-117, а также воздушным винтом: "Аэросила" в настоящее время осуществляет усталостные испытания композитных лопастей на динамических стендах и завершает работы по изготовлению опытных образцов воздушных винтов АВ-112 и гидромеханических регуляторов для лабораторных испытаний.
В ЦАГИ успешно завершен второй этап испытаний в аэродинамических трубах биротативного винтовентилятора (открытого ротора) для авиационных двигателей нового поколения. Данные испытания проводятся в рамках проекта DREAM 7-й Европейской рамочной программы, а разработчиком биротативного вентиляторя является французская компания Snecma. Кроме ЦАГИ в разработке нового вентилятора принимает участие и Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ЦИАМ).
Целью проведенных испытаний стало измерение аэродинамических, тяговых, прочностных и акустических характеристик модели открытого ротора. Как известно, в биротативной модели применяются два вентилятора, вращающиеся в противоположные стороны, что позволяет повысить эффективность двигателя и снизить уровень шума. Это достигается, в частности, за счет использования специально рассчитанных профилей лопаток, а также снижения скорости вращения вентиляторов. Поэтому в ходе нынешних испытаний особое внимание уделялось поиску рациональной аэродинамической формы винтовентилятора, которая могла бы обеспечить снижение шума при сохранении высоких тягово-экономических характеристик двигателя.
"Сейчас мы провели тестирование различных способов измерения шума винтов для повышения качества, достоверности и информативности акустических испытаний. Это очень важно - научиться измерять шум моделей двигателя во время их испытаний в аэродинамических трубах на этапах предварительных исследований, не дожидаясь финальных летных испытаний реальных изделий", –– заявил начальник отделения аэродинамики силовых установок ЦАГИ Александр Чевагин.
Данная методика, к примеру, позволила оценить влияние на шум открытого ротора внешних возмущений и вихрей, генерируемых элементами планера. В результате испытаний определено, что взаимодействие этих вихрей с вращающимися лопатками открытого ротора является заметным источником дополнительного шума на местности. Успешно апробирована новейшая технология снижения этого шума, которая может быть использована в дальнейшем для самолетов нового поколения. Не случайно, что в испытаниях приняли участие и специалисты европейского авиапроизводителя Airbus.
В Европе готовятся к демонстрационным испытаниям крыльев ламинарного профиля, способных снизить аэродинамическое сопротивление самолетов, а также экономичных открытых винтовентиляторных двигателей. Цель этих и других европейских аэрокосмических исследований – доведение соответствующих технологий до уровня, позволяющего начать полномасштабные опытно-конструкторские работы. Однако с учетом все возрастающего нежелания авиапроизводителей брать на себя проектные риски вопрос заключается в том, какие из этих технологий в конечном итоге будут использованы в авиации и когда это может произойти.
По словам Райнера фон Вреде, главы подразделения Airbus по экологическим исследованиям и технологиям, крупнейший европейский авиапроизводитель убежден, что наибольшего прироста эффективности самолетов будущего можно добиться за счет особенностей расположения силовой установки, использования ламинарных профилей и повышения уровня электрификации летательного аппарата. Однако, по его словам, в том, что касается радикально новых подходов к конструкции самолетов, наиболее перспективным в отношении уменьшения веса и улучшения аэродинамики является удачный выбор конструкционных материалов.
Но есть несколько факторов, тормозящих внедрение новых идей на практике. Один из них – растущее нежелание производителей экспериментировать с революционно новыми формами. Слишком свежи в их памяти болезненные задержки в ходе нескольких недавних программ разработки прорывных самолетов. Сегодня, по словам фон Вреде, самого по себе достижения так называемого шестого уровня зрелости технологии (Technology Readiness Level 6), на котором предполагается демонстрация ее функционирования в эксплуатационной среде, уже недостаточно для перехода к фазе полномасштабных опытно-конструкторских работ.
Возможных выходов из этой ситуации два, отмечает фон Вреде: повышать планку проработанности технологий, которой необходимо достигнуть для начала ОКР, или, наоборот, менять шаблоны мышления отрасли в сторону принятия стандарта «приемлемого» уровня развития технологии, который являлся бы отражением реальной степени конструкторской проработки.
Еще одно препятствие – растущие затраты времени и ресурсов на получение дальнейшего прироста эффективности. Airbus столкнулся с этой проблемой при работе над проектом A30X, который замышлялся как замена семейству узкофюзеляжных самолетов A320. Достижение серьезного увеличения топливной эффективности, без которого создание нового типа не имело бы смысла, затянулось настолько, что привело к неоднократным пересмотрам сроков программы. В конечном счете Airbus решил просто ремоторизировать A320 в качестве промежуточной меры, а создание нового самолета отложил на более поздний срок.
«Становится все очевиднее, что новые технологии больше не могут развиваться такими же быстрыми темпами, как раньше», – говорит фон Вреде. По его предположениям, единственное, что способно как-то ускорить ход конструкторских работ в нынешних условиях, – это фундаментальные открытия в таких областях, как нанотехнологии.
Такова картина, на фоне которой европейские научные коллективы наконец начали получать первые плоды многолетней работы над созданием самолетов следующего поколения. Достигнутые первоначальные результаты рамочных программ научно-технологического развития Евросоюза, а также совместной технологической инициативы «Чистое небо» (Clean Sky) стоимостью 2,3 млрд долл. могут содействовать созданию облика будущих пассажирских и административных самолетов.
Основным элементом европейских исследований в области перспективных авиастроительных технологий, а также центральной частью инициативы Clean Sky является проект «умного» самолета Smart Fixed-Wing Aircraft (SFWA), в рамках которого исследуются различные варианты сокращения потребления топлива коммерческой и деловой авиацией. «Хотя проект подразумевает широкий спектр деятельности, особое внимание уделяется двум областям, в которых, как ожидается, есть наилучшие перспективы с точки зрения увеличения топливной эффективности: ламинарному обтеканию (а также системам управления ламинарным потоком) и применению открытых винтовентиляторных двигателей», - говорит исполнительный директор Clean Sky Эрик Дотриа.
Проект SFWA стоит на плечах проекта New Aircraft Concepts Research (Nacre) по исследованию концепций новых летательных аппаратов, формально завершившегося в прошлом году. Научный коллектив под руководством Airbus изучал варианты самолетов, спроектированных по схеме «летающее крыло», малошумные технологии для применения на авиалайнерах, а также варианты летательных аппаратов, оптимизированных для уменьшения потребления топлива. Проект делал особенный упор на экономические выгоды применения ламинарного обтекания.
В рамках Nacre планировалось создать уменьшенную модель-конструктор прототипа для летных испытаний, которую можно было бы быстро перекомпоновывать для эмуляции различных конфигураций: заменять крыло и хвостовое оперение и даже удлинять фюзеляж. Погодные условия помешали проведению серии испытаний до окончания проекта, но разработчики модели во главе со специалистами Штутгартского университета не оставляют надежды, что полеты все же удастся провести в рамках реализации проекта SFWA.
Этот проект в свою очередь подразумевает натурные испытания на двух полномасштабных летающих лабораториях – крупнейшие испытания такого рода из запланированных в рамках Clean Sky. Один самолет Airbus A340-300 будет оснащен экспериментальными отъемными частями крыла для демонстрации естественной ламинаризации пограничного слоя в эксплуатационных условиях; второй A340 модифицируют для летных испытаний двигателя с открытым винтовенитлятором, разрабатываемого в рамках проекта Clean Sky Sustainable and Green Engines (SAGE).
Несколько направлений SFWA тесно связаны с исследованиями в рамках SAGE. Работы по планеру самолета будущего сосредоточены на уменьшении уровня шума на местности, в частности на возможности экранирования шума конструктивными элементами планера. Результатом могут стать летные испытания инновационного хвостового оперения. Еще одна задача для исследователей – выяснить, каким образом выбор места установки двигателя может повлиять на массу конструкции планера.
В этом году ожидается важный этап в ходе проекта – утверждение плана установки двигателя с открытым винтовентилятором на летающей лаборатории A340. В будущем году предстоит принять несколько не менее важных решений, в том числе определить, какой из двух прототипов двигателя задействовать в летных испытаниях по проекту SAGE и когда проводить демонстрационные полеты. Летные испытания открытого винтовентилятора на A340 планируется начать примерно в 2016 г.
Что до летных испытаний ламинарного обтекания, то они намечены на 2014 г. Защита эскизного проекта состоялась в этом году. «Все идет неплохо, ряд соответствующих технологий развивается весьма приличными темпами», – говорит Дотриа. Цель проекта – продемонстрировать, что сверхвысокое качество обработки поверхностей, необходимое для естественного развития ламинарного пограничного слоя, достижимо в производстве и может поддерживаться в эксплуатации.
Десятилетиями было известно, что при ламинарном обтекании крыла самолета сопротивление трения меньше, чем при турбулентном обтекании. По данным европейских исследований, аэродинамическое сопротивление крыла можно уменьшить за счет использования ламинарного обтекания на величину до 15%. Но на естественное распространение области ламинарного пограничного слоя негативно влияют неровности обтекаемой поверхности, такие как уступы на стыках панелей обшивки, останки погибших насекомых и результаты эрозии. Последствия сопротивления, вызванного преждевременным переходом ламинарного режима обтекания в турбулентный, весьма ощутимы с экономической точки зрения.
Вот основные задачи, которые предстоит решить программе Clean Sky: достижение требуемого уровня гладкости поверхностей при высокоскоростном серийном производстве с учетом потенциальных неровностей в виде неровных стыков, зазоров между панелями и волнистости самих панелей; контроль степени деформирования поверхностей под воздействием полетных нагрузок; минимизация эксплуатационных загрязнений поверхностей из-за насекомых, отложений льда и эрозионных процессов.
Испытания будут проводиться на крыльевых секциях двух разных конструкций. Одна, разработанная Airbus, является более традиционной и представляет собой металлическую переднюю кромку, соединенную с верхней поверхностью кессона, выполненной из композиционных материалов. Вторая конструкция, предлагаемая шведским концерном Saab, кажется более новаторской – это сборка передней кромки и верхней поверхности кессона, целиком выполненная из композитов. Saab построил тестовый образец размерами 2 х 2 м с набором и обшивкой из углепластика.
Штатные отъемные части крыла на A340 заменят на две секции с ламинарным профилем и уменьшенным углом стреловидности (по сравнению с оригинальным крылом), обе около 8,5 м в длину. С «родным» крылом их будут соединять переходные секции с внешней стороны двигателей. Переоборудование планируется начать в январе 2013 г. В период между декабрем 2013 и июнем 2014 г. A340 должен совершить от 100 до 150 полетов.
«Мы рассчитываем на существенное уменьшение полного аэродинамического сопротивления», – говорит Дотриа. Летающую лабораторию A340, известную под именем Blade (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe), оснастят лазерным локатором для измерения местного сопротивления трения путем замеров скорости спутной струи. Инфракрасные камеры будут фиксировать переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный, а задачей закрепленных на внешней поверхности термоанемометров будет регистрация срыва потока.
Airbus исследует возможные инновационные конструкционные решения (в особенности U- или V-образное хвостовое оперение), способные экранировать шум от двигателей. Однако фон Вреде признается, что подобные продукты потребуют развития существующих технологий, особенно в том, что касается надежности двигателей, – она должна значительно превысить даже нынешний высокий уровень, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию силовой установки в непосредственной близости от критически важных элементов конструкции планера.
Похожим образом проект Ninha исследует уровни шумов, производимых двигателями с открытыми биротативными винтовентиляторами в наборе высоты, крейсерском полете и на снижении. А в рамках проекта SFWA рассматривается решение, которое, возможно, поможет понизить шум, производимый вихрями от вращающихся винтовентиляторов в зоне пилона двигателя.
02 апреля 2012 года в России произошла трагедия — во время взлёта в аэропорту Рощино под Тюменью рухнул пассажирский самолёт ATR-72 (бортовой номер VP-BYZ, зарегистрирован на Бермудских островах) авиакомпании «ЮТэйр». В авиакатастрофе погибли 31 человек и чудом выжили 12.
Самолёт ATR-72 с регистрационным номером VP-BYZ был изготовлен франко-итальянской компанией ATR в 1992 году , первый полёт данного экземпляра был выполнен 20 октября 1992 года. До авиакомпании ЮТэйр воздушное судно эксплуатировалось рядом авикомпаний — TransAsia Airways (Тайвань), Finnair (Финляндия) и Aero Airlines (Эстония). На баланс UTair самолёт поступил в июле 2008 года. Общий налёт к моменту катастрофы составлял 33 тысячи лётных часов, при этом последняя форма технического обслуживания была проведена в Германии в 2010 году.
Самолёт ATR-72 спроектирован так, что обледенение его хроническая и неизлечимая болезнь. Зафиксировано множество предпосылок к авиакатастрофам по причине обледенения. Катастрофы этого самолёта в связи с обледенением были в США, на Тайване и Кубе. А ведь там несравнимо теплее, чем в Сибири. Самолёты ATR-72 летали в Норвегии и в Финляндии, но там их эксплуатация была связана с такими финансовыми затратами, на которые российские авиаперевозчики не пойдут априори, иначе бы они не регистрировали ради экономии самолёты в оффшорах.
— Почему Россия, ещё недавно бывшая мировым лидером в авиастроении, закупает авиационный секонд-хенд по всему миру?
— Почему при наличии у России самолётов Ил-114 и Ан-140 , которые по всем параметрам лучше французского ATR-72, предпочтение отдано иностранному самолёту, который практически не пригоден к эксплуатации в России?
На эти и множество других вопросов можно ответить, если разобраться в целеориентировании деятельности высшего руководства России. Вот Сталин хотел, чтобы у СССР была лучшая в мире авиация, и она была. А если сейчас самолёты в России строить перестали, то это означает, что что-то не так в отношении к авиастроению у руководителей государства.
На протяжении последних лет, после того, как Д.А. Медведев стал президентом России, в нашей стране устойчиво воспроизводится миф о тандеме Путин-Медведев. Однако, в него верят только те люди, которые не дают себе труда сопоставить того, что делают Медведев и Путин. Ведь тандем означает, что двое делают одно дело вместе. А если один крутит педали, а другой только едет, да при этом делает всё, чтобы велосипед упал, то это не только не тандем, но и свидетельствует об очень недалёком уме того, кто мешает тандему ехать, поскольку вместе с велосипедом упадёт он сам.
Как же «крутят педали» Путин и Медведев?
В.В. Путин в период своего президентства активно боролся за восстановление отечественной авиапромышленности (договорённости с российскими авиакомпаниями о закупке 145 самолётов Ту-204/214 и Ту-334 плюс поставка Ирану 130 самолётов) и, в частности, двигателестроения (производство двигателей ПС-90 и НК-93), что он, кстати, продолжает делать и сейчас.
Медведев порушил все заключённые Путиным контракты и подал личный пример в пренебрежении российской авиатехникой — вместо президентского Ил-96 он решил летать французским самолётом бизнес-класса Dassault Falcon X7. Для того, чтобы летать на этом самолёте Медведев пожертвовал международным статусом России. Ведь ни ковровая дорожка, ни почётный караул, которые положены Президенту РФ по статусу, для этого самолётика не полагаются. Кроме того, выбор самолёта первым лицом государства означает конкретный знак того, чью авиапромышленность он поддерживает. Медведев всем показал, что будет поддерживать нероссийскую промышленность. И это он доказал делом, заключив с США контракт на поставку Боингов, что реально убивает российскую авиапромышленность.
Да и в случае с катастрофой самолёта ATR-72 Медведев показал насколько дороги ему русский народ и Россия. Сразу после катастрофы президент Медведев не заявил, что российским авиакомпаниям следует избавляться от иностранной авиационной техники.
А вот в случае с российскими самолётами, он, напротив, заявляет о необходимости прекращения эксплуатации отечественных самолётов. Чего только стоит одно его заявление, сделанное на совещании оперативного штаба по ликвидации последствий авиакатастрофы Як-42 (RA-42434, дата выпуска 1 октября 1993 г. ) под Ярославлем в 2011 году до завершения официального расследования : «Конечно, нужно думать о своих, но если они не способны «раскрутиться», нужно покупать технику за рубежом ». Хотя, в результате расследования , выяснилось, что причиной авиакатастрофы стала ошибка экипажа. Более того, уничтожая нашу авиапромышленность, Медведев цинично заявляет: «что ценность человеческой жизни должна быть выше, чем особые соображения, включая поддержку отечественного производителя ».
Цинизм заявления Медведева заключается в том, что именно российские самолёты обеспечивают наибольшую в мире безопасность пассажиров и, отказываясь от поддержки отечественного производителя, он сознательно подвергает опасности жизни людей. Катастрофа самолёта ATR-72 это наглядно продемонстрировала.
В нашей стране созданы самые безопасные в мире самолёты, такие как Ил-96 и Ту-204/214, не унёсшие ни одной человеческой жизни. Более того, Ту-204/214 единственный самолёт такого класса, который можно посадить вообще без двигателей. Так, борт RA-64011 известен тем, что 14 января 2002 г. совершил успешную посадку в аэропорту Омска после выключения двигателей в полете по причине полной выработки топлива. Этот известный случай произошёл во время выполнения рейса Франкфурт — Новосибирск. При выполнении захода по схеме в а/п Новосибирск экипаж получил информацию об уходе на запасной по метеоусловиям. Им был выбран Барнаул. Однако, в а/п Барнаула метеоусловия также не соответствовали минимуму, и было принято решение садиться в Омске. В итоге, на удалении 17 км от аэродрома кончилось топливо. Экипаж смог выполнить успешную посадку. Хотя впоследствии, 22 марта 2010 г., этот же самый борт, выполнявший технический рейс (без пассажиров на борту) из Хургады в Москву, при заходе на полосу 14R аэропорта Домодедово в сложных метеоусловиях (сильный туман, ограниченная видимость) столкнулся с землей примерно в 1 км от торца полосы. При столкновении с деревьями самолёт разрушился, пожара на месте происшествия не было. Члены экипажа получили травмы различной степени тяжести, но никто не погиб. Причиной этой авиакатастрофы опять стала ошибка экипажа , решившего совершить посадку вместо ухода на запасной аэродром, что говорит не о техническом несовершенстве наших самолётов, а о слабой подготовке пилотов.
Уже на основании только этого можно сделать вывод о том, что Медведев делает всё, чтобы российской гражданской авиации не было вообще. Но проблема несколько глубже, чем на первый взгляд это может показаться.
Дело в том, что самолётостроение — это производное от двигателестроения. Можно проектировать и создавать прекрасные самолёты, но если для них не будет двигателей, то самолёты без двигателей будут не более, чем сараи. Пока у России есть собственное двигателестроение, у России будут и собственные самолёты. Лучшие в мире. Потому, что наши авиадвигатели лучшие в мире, а у некоторых из них, вообще нет аналогов в мире.
Например, НК-93 — первый российский двигатель пятого поколения с выдающимися эксплуатационными характеристиками, опережающий все двигатели сопоставимой мощности в мире, в том числе и перспективные. Двигатель, без которого независимая Россия обречена на авиационную кабалу к американским и английским Pratt & Whitney и Rolls-Royce. Без которого можно ставить крест на отечественном самолетостроении: нет мотора — нет самолета.
Двигатель, который уже 15 лет не могут запустить в небо — ни в Самаре, ни в Москве, хотя в числе его горячих сторонников — премьер Владимир Путин. Судя по всему, нынешние антикризисные управляющие из Рособоронпрома поставили крест на отечественном авиадвигателестроении: 18 июня акционеры СНТК, выслушав доклад исполнительного директора ОАО «СНТК им. Кузнецова» Николая Никитина о путях вывода предприятия из кризиса, узнали, что предприятие, по сути, уже банкрот.
Придуманный Николаем Кузнецовым двигатель НК-93 — авиадвигатель будущего.
Эксперты заявляют: «Лет через десять на двигателях такого типа будут летать все: и немцы, и американцы, и французы». Предназначен НК-93 для целой линейки существующих и перспективных магистральных пассажирских лайнеров средней и большой дальности - Ту-204, Ту-214, Ил-96-400, самолетов военно-транспортной авиации - Ил-76, Ту-330. (http://sdelanounas.ru/blogs/8199/).
Так кто же помешал «взлёту» НК-93?
В аналитической записке «Революция неизбежна? или!» мы уже отмечали:
Есть и прекрасные разработки, например, прошедший испытания двигатель НК-93, равного которому в мире ничего нет. Однако, по нему было решено прекратить работы по сертификации и подготовке серийного производства, и заняться разработкой двигателя типа ПД-14 (перспективный двигатель) с нуля, но с теми же выходными характеристиками, что и у НК-93, в том числе и по топливной эффективности. Для чего, по расчётам Объединённой двигателестроительной корпорации и её детища ОАО «ОПК «Оборонпром», выделяется астрономическая сумма в 80 млрд. рублей. Для сравнения, чтобы запустить НК-93 в серию требуетсяне более 1,5 млрд. рублей. К слову сказать, с НК-93 происходят удивительные вещи. Так на авиасалоне МАКС-2009 (18.08.2009 — 23.08.2009), который посетил премьер-министр В.В.Путин, НК-93 убрали в последний момент, перед открытием выставки. И это неудивительно, ведь министр промышленности и торговли В.Б.Христенко и гендиректор ОПК «Оборонпром» А.Г.Реус прекрасно знают, что В.В.Путин всеми силами стремится развивать отечественное авиастроение и двигателестроение, он даже издал отдельное распоряжение о развитии высокоэффективного двигателя нового поколения НК-93. Но, по заявлению главы ОАО «СНТК им.Н.Д.Кузнецова» Н.Ф.Никитина (ранее руководил РСК «МиГ»), хотя НК-93 — двигатель перспективный и вполне удачный, о чём свидетельствуют результаты испытаний, но вкладывать миллионы в него не будут, поскольку отсутствуют заказы на него. А те средства, что выделял В.В.Путин на испытания, по прямому назначению точно не дошли.
Тем не менее, НК-93, показавший на испытаниях потрясающие результаты, превзошедшие заявленные характиристики, так и не запущен в серию. Хотя, по-прежнему, является востребованным отечественными авиастроителями. Так, Анатолий Лоцман, ведущий конструктор «СНТК им. Н.Д. Кузнецова» по двигателю НК-93 отмечает: «У этого двигателя есть три больших преимущества перед всеми остальными. Это лучший удельный расход в мире, малошумность и экологичность, т.е. нет конкуренции. Есть двигатель подобной схемы, но рассчитанный на тягу 14 тонн, который тоже начал лётные испытания». Получается, что американцев и всех остальных мы опередили на 25 лет, но нас неизбежно догонят. Стоять на месте - смерти подобно. Конкуренты, тем временем, используют российскую идею, результаты испытаний и технологий, которыми мы щедро с ними делимся (не без «помощи» В.Б. Христенко и А.Г. Реуса - прим. авт.), а нам предлагается любоваться на музейный экспонат и ещё двигатель, который снят с крыла и лежит в цехе «СНТК им. Н.Д. Кузнецова».
Но вместо поддержки отечественного авиа- и двигателестроения, президент Д.А. Медведев летом 2010 г. летит в США и договаривается с президентом Б. Обамой о покупке 50 узкофюзеляжных самолётов «Boeing» и подписывает опцион ещё на 15 широкофюзеляжных «Боингов» ориентировочной стоимостью в 4,2 млрд долларов. В своём ответном слове президент США Б. Обама поблагодарил российского президента за то, что контракт «обеспечит Америке 44 тысячи рабочих мест». Для России — это прямая потеря выгоды в виде 400 региональных самолётов собственного производства: лишение загрузки предприятий, рабочих мест, и в целом — крест на восстановлении отечественной авиапромышленности — о чём мы также говорили в выше упомянутой аналитической записке.
Более того, Анатолий Лоцман, отвечая на вопрос: «Кто вставляет палки в винтовентилятор?» заявляет: «Наверное, тот, кому это выгодно. Будем так говорить, если бы России нужна была собственная авиация, она бы (Христенко и Реус — прим. авт.) не заключала на 15 млрд долларов контракт на поставку до 2015 г. 230 «Боингов». Но закупив эти двигатели, мы потом потеряем больше. «Камовцы» уже к нам приезжали, говорят: «Ребята, дайте нам маленький движок на 500 сил, мы замучались с канадскими и американскими двигателями. Они нам за бесценок их продали, а теперь за каждый болт берут полцены проданного двигателя». Так же будет и с этой техникой, которую приобретём — 230 самолётов».
Как говорится: «Комментарии излишни».
Более обстоятельно, ситуация, сложившаяся вокруг двигателя НК-93, рассматривается в предлагаемом вниманию читателей фильме:
В 1985 году в ОКБ им. Н.Д.Кузнецова началось изучение концепции винтовентиляторного двигателя высокой степени двухконтурности. Было определено, что закапотированный ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7% большую тягу, чем незакапотированный двигатель и закапотированный ТВВД с одноступенчатым вентилятором.
В 1990 году КБ приступило проектирование такого двигателя, получившего обозначение НК-93. Он предназначался в первую очередь для самолётов Ил-96М, Ту-204П, Ту-214, Но заитересованность в новом двигателе проявило и Министерство Обороны (планируется установка на военно-транспортном Ту-330). За основу конструкции был взят двигатель НК-92. Изготовление первого газогенератора началось в 1988 году. В 1989 году начались его испытания.
НК-93 выполнен по трёхвальной схеме с приводом закопотированного двухрядного винтовентилятора противоположного вращения СВ-92 через редуктор. Редуктор планетарный с 7 сателлитами. Первая ступень винтовентилятора 8-лопастная, вторая (на неё приходится 60% мощности) - 10-лопастная. Все лопасти саблевидные с углом стреловидности 30°, изготовлены из эпоксидного графитопластика (на первых 5 прототипах устанавливались лопасти из магниевого сплава). Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания, 8-ступенчатый компрессор высокого давления, 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатую свободную турбину, передающую мощность на редуктор. Привод обоих компрессоров осуществляется от одноступенчатых турбин. Лопатки и диски компрессора низкого давления и первые 5 рабочих колёс компрессора высокого давления изготовлены из титана, остальные - из стальных сплавов. Диски турбин выполнены из сплавов на основе никеля, рабочие лопатки турбины высокого давления - из монокристаллических материалов, а лопатки турбины среднего давления - из материалов с направленной кристаллизацией.
Технические характеристики нового двигателя в мире аналогов не имели. По параметрам термодинамического цикла НК-93 близок к ныне разрабатываемым за рубежом двигателям, но имеет несколько лучшую экономичность (на 5%). Но из-за недостаточного финансирования работы сильно затянулись. В настоящее время изготовлено 10 экземпляров двигателя, на которых проходят всесторонние испытания. Для наземных испытаний разработан ряд стендов. Лётные испытания проводятся с привлечением летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. Серийное производство предполагается на на Казанском моторостроительном производственном объединении в кооперации с ОАО "Моторостроитель" и ОАО "Металлист-Самара".
Модификации двигателя:
- НК-38 - газоперекачивающая установка.
- НК-94 - на криогенном топливе.
Технические характеристики
| Габариты, мм:
длина
|
5975
3150 2900 |
| Масса сухая, кг | 3650 |
| Степень двухконтурности | 16,6 |
| Удельный расход топлива на крейсерском режиме, кг/кгс·ч | 0,49 |
| Расход воздуха на крейсерском режиме, кг/с | 1000 |
| Степень повышения давления в компрессоре | 37,0 |
| Температура газа перед турбиной, °C | - |
| Взлётная тяга, кгс | 18000 |
| Тяга на крейсерском режиме, кгс | 3300 |
| Частота вращения ротора, об/мин. | - |
| Ресурс, час.:
назначенный
|
15000
7500 |
Литература
- Боев Д. От двигателя! Или все же к нему? // Авиапанорама. - 1998. - №1.
- Гриценко Е., Осипов В., Сватенко С., Клинский Б. В 21 век с двигателем пятого поколения // Двигатель. - 2000. - №3. - С. 16.
В журнале "Двигатель " 28 января была опубликована статья Дмитрия Боева , помощника генерального директора ГНЦ ФГУП "ЦИАМ им. П.И. Баранова" "Перспективы разработки авиационных двигателей большой тяги " .
В данном материале весьма подробно рассматривается история и состояние программы разработки двигателя НК-93. Некоторые моменты представляются небезынтересными. Следует отметить, что данный материал появился в свете решений заседания "Экспертного совета при Научно-координационном совете по координации, научно-техническому и организационному сопровождению реализации федеральной целевой программы "Развитие гражданской авиационной техники России на 2002-2010 годы и на период до 2015 года", который прошел в в ЦИАМ 14 января 2013 г. На повестке дня стоял единственный вопрос: "Создание в России авиационного двигателя большой тяги (30 тс и более) и оценка возможности использования научно-технического задела, полученного в рамках создания авиационного двигателя НК-93".
На Экспертном совете, в частности, было отмечено, что для России потребности в двигателях большой тяги (Rвзл = 25...35 тс и более) связаны с перспективами создания новых дальнемагистральных пассажирских и транспортных самолетов, а также с ремоторизацией самолетов Ан-124 с целью повышения их грузоподъемности. Но определение продуктовой политики ОАО "OAK" применительно к указанным новым самолетам в настоящее время находится на начальном этапе, что не позволяет сформулировать конкретные требования к потребному диапазону тяги рассматриваемых двигателей.
По вопросу оценки возможности использования наработок, полученных в результате работы над НК-93, страсти бушуют уже не один десяток лет. И бытует достаточно устойчивое мнение, что это и есть тот самый "прорывной продукт", позволяющий, в случае применения, резко обогнать всех конкурентов в области авиационного двигателестроения большой мощности, но только его внедрение зачем-то кем-то тормозится: возможно, с подачи тех самых конкурентов. Вопрос создания НК-93 неоднократно рассматривался на различных совещаниях в ЦИАМ. Сейчас стало ясно, что надо собрать достаточно авторитетное сообщество специалистов и, наконец, "расставить все точки над i" в этом вопросе.
Двигатель НК-93 был заложен в конце 1980-х годов на базе освоенных к тому времени в АНТК, (позже - ОАО "СНТК им. Н.Д. Кузнецова", ныне ОАО "Кузнецов") конструктивно-технологических решений по газогенератору и новых решений по винтовентилятору. Он разрабатывался взамен двигателя НК-92, создание которого было предусмотрено постановлением СМ СССР № 1309-187 от 06.12.1990 и приказом Министра авиационной промышленности № 10 от 15.01.1991 г. в обеспечение создания военно-транспортного самолета Ил-106. Двигатель должен был удовлетворять уникальным требованиям: высоким отношением взлётной тяги к тяге крейсерской (для обеспечения короткого взлёта с грунта); невысокой скорости продолжительного полёта (Мкр=0,75) на большой высоте; короткий пробег при посадке; специальным условиям компоновки двигателя на самолёт. Этим требованиям в максимальной степени удовлетворял двигатель с закапотированным биротативным винтовентилятором (БВВ), приводимым через редуктор, со степенью повышения давления πк* = 1,22…1,27 и с регулируемыми углами установки лопаток. Под эту работу в Ступино был спроектирован и создан специальный перспективный винтовентилятор СВ-92 с композитными лопатками и регулятор РСВ-92, которым должен оснащаться двигатель (в реальности регулятор с двигателем не испытывался). К сожалению, и проект самолёта Ил-106 не был реализован, что, естественно, самым негативным образом отразилось и на судьбе НК-93.
В настоящее время разрабатываются двигатели с редукторным приводом вентилятора, однако степень повышения давления во всех них существенно выше, чем у НК-93, что позволяет уменьшить диаметр и вес мотогондолы, уменьшить её внешнее сопротивление и увеличить крейсерскую скорость полёта, а также не использовать поворотные лопатки на винтовентиляторе.
риказом МАП № 64 1991 г. был утверждён план-график создания двигателя НК-93. Согласно этому приказу, устанавливались сроки создания двигателя - 1991-1996 гг., предъявление его на ГСИ - IV квартал 1996 г., а начало серийного выпуска - 1997 г. Приказ не был отменён. Отменили МАП. И в той экономической чересполосице, какая имело место быть, понятно, что до завершения этот приказ никто не довёл.
Опытно-конструкторские работы по двигателю были начаты без наличия достаточного научно-технического задела (НТЗ), прежде всего, по новым узлам (БВВ, "тонкая" гондола, планетарно-дифференциальный редуктор большой мощности с высоким ресурсом, система автоматического управления БВВ). Отсутствие должного НТЗ не позволило ОКБ обеспечить требуемые параметры двигателя (к.п.д. узлов, массовые характеристики, работоспособность БВВ и др.).
Первый экземпляр опытного (демонстрационного) двигателя НК-93 был создан в 1991 г. Всего в доводке находились 10 двигателей, из которых два - с композиционными лопатками винтовентилятора. Суммарная наработка двигателей составляет 3600 ч.
Газогенератор двигателя в 1999 г. прошел испытания в ТБК ЦИАМ в имитируемых условиях полета (Н = 11 км, Мп = 0,75). По результатам этих испытаний недоборы к.п.д. (после 8 лет доводки) составили: Δη*кнд = 1,8 %, Δη*квд = 1,4 %, Δη*твд = 7,1 %, Δη*тнд = 2 %. По результатам увязки параметров двигателя в стендовых условиях недобор к.п.д. винтовентилятора Δη*вв = 1...1,5 %, к.п.д. турбины винтовентилятора Δη*твв = 1 %. Из-за недоборов к.п.д. фактическая температура газа перед турбиной на взлетном режиме превысила расчетную температуру более, чем на 140 °С, а удельный расход топлива на крейсерском режиме работы превысил заявленное значение на 9 % (по оценке ЦИАМ).
В марте 2003 г. ОАО "СНТК им. Н.Д. Кузнецова" совместно с ЦИАМ был разработан план мероприятий по повышению к.п.д. узлов и снижению температуры газа перед турбиной и определен перечень работ по доводке двигателя. Согласно этому перечню необходимо доработать практически все узлы и системы двигателя, провести комплекс доводочных работ по винтовентилятору и его системе управления, а также разработать штатную электронную систему автоматического управления (САУ) и контроля. Только при этих условиях возможно достижение требуемых показателей надежности и ресурса двигателя. Работы по указанному плану в период 2003-2009 гг. не проводились. На выполнение этих работ по оценке ЦИАМ потребуется 5-7 лет.
Доводка двигателя так и находится на начальном этапе, выполнено ~10 % необходимых работ, окончательный конструктивный профиль двигателя (типовая конструкция) до сих пор не определен. Лопаточные машины двигателя выполнены на уровне технологий 1980-х годов (с большим числом ступеней в компрессоре). Штатной САУ до сих пор нет. Масса двигателя НК-93 №10 (по данным ОАО "СНТК им. Н.Д. Кузнецова") составляет 6364 кг вместо 5140 кг по ТЗ (превышение на 24%).
Дополнительно к сказанному: в связи с закрытием темы по Ил-106 была проведена оценка возможности применения двигателя НК-93 на других машинах схожего класса. По результатам этих работ можно прийти к выводу, что применение НК-93 с достигнутыми характеристиками привело бы к уменьшению дальности полета Ту-214 и Ил-96-300 на 7…8 % по сравнению с применением на них ПС-90А.
Есть и ещё одно существенное обстоятельство, которое нельзя выбросить из рассмотрения при анализе данной тематики. Это вопросы сертификации двигателя. Дело в том, что сертификационный базис и планы сертификации двигателя НК-93 были утверждены в 2001 г. и в настоящее время срок действия заявки на сертификацию истек. Кроме того, в 2011 г. пересмотрены Нормы летной годности АП-33 с включением в них дополнительных требований, содержащихся в зарубежных нормах: по стойкости к забросу крупной стайной птицы, обеспечению возможности полета при определенных дефектах САУ, предотвращению вылета ротора вентилятора в направлении полета при разрушении вала и др. Изменились и требования к сертификации комплектующих и узлов двигателя. При повторном составлении заявки на сертификацию двигателя НК-93 несомненно потребуется пересмотр сертификационного базиса с учетом современных требований по обеспечению безопасности полетов, которые не учитывались при проектировании двигателя.
Суммируя сказанное, становится ясно, что двигатель в существующей компоновке не может быть сертифицирован. Для проведения его сертификации необходимо было бы обновить сертификационный базис и составить новые планы сертификации.
С учетом всего выше приведенного, специалистами ФГУП ЦИАМ им. П.И. Баранова в 2009 году было выпущено Заключение о состоянии работ по двигателю НК-93. В нём, кроме выше приведенного, отмечалось, что в 2006 г. двигатель НК-93 №10 с демонстрационной САУ был установлен на летающей лаборатории (Ил-76ЛЛ). Выполнено пять полетов: в 2007 г. - два полета Ил-76ЛЛ с неработающим двигателем НК-93 для отработки систем ЛЛ; в декабре 2008 г. - три полета ЛЛ до высоты 2000 м со скоростью 350...600 км/ч; из них два полета при авторотирующем двигателе, третий при работе двигателя на режиме от малого газа до 0,4 максимально-продолжительного. Ограничения по САУ не позволили получить более высокие режимы работы двигателя.
Таким образом, цели летных испытаний, состоящие в демонстрации новых технических решений (регулируемый биротативный винтовентилятор с реверсом тяги, редуктор, система управления ВВ и др.) и выявлении реальных тягово-экономических характеристик силовой установки сверхбольшой степени двухконтурности в обеспечение создания научно-технического задела для перспективных авиационных двигателей, не могли быть достигнуты. Посчитали, что при имеющихся недочётах, особенно при отсутствии штатной САУ далее проводить лётные испытания нецелесообразно.
Этот вывод специалистов означает единственное: работоспособность конструкции доказана, параметры определены наземными испытаниями, а прежде, чем проводить лётные испытания и сертифицировать машину, необходимо произвести весь комплекс работ, который мы упомянули в данной статье. И попытка спекулировать на том, что данная, обладающая уникальными возможностями, конструкция, должна быть безо всяких доработок запущена в серию - не более, чем профанация и курс на бесславную гибель хорошего дела и мощные затраты средств.
Для всестороннего рассмотрения этого вопроса в 2011 г. в ЦИАМ состоялось совещания по вопросам возможных направлений использования НТЗ, созданного при разработке авиационного двигателя НК-93, и целесообразности завершения его летных испытаний. На совещании была отмечена важность обобщения и сохранения созданного научно-технического задела по узлам двигателя и перспективным конструкторским решениям: планетарно-дифференциальному редуктору большой мощности, реверсированию поворотом лопаток биротативного вентилятора, композитной гондоле и ее обтеканию на различных режимах работы двигателя и др. для последующих разработок перспективных двигателей. Был сформулирован ряд предложений по возможным направлениям формирования НТЗ с использованием материальной части двигателя НК-93 (по облегченным рабочим и статорным лопаткам вентилятора, подшипникам скольжения в редукторе, перспективным технологиям в редукторе и др.).
Генеральный директор ЦИАМ (в настоящее время - его научный руководитель) В.А. Скибин, подводя итоги совещания, предложил его участникам подготовить свои предложения по содержанию и ожидаемым результатам летных испытаний двигателя НК-93, а также целесообразности их использования в перспективных разработках с обоснованием сроков, объема подготовительных работ и стоимости. После обобщения предложений представить их руководству Минпромторга РФ и ОАО "УК "ОДК" для принятия решения.
По результатам этого совещания и был подготовлен Экспертный совет, с упоминания которого я начал эту статью. А по разработкам двигателя большой мощности совет ответил следующее. Из анализа тенденций развития мирового рынка авиационной техники следует, что для обеспечения конкурентоспособности перспективные двигатели большой тяги в период после 2025 г. должны обеспечить снижение уровня шума более чем на 20 ЕРNдБ (по сравнению с нормами Гл. 4 ИКАО), эмиссии NOX - на 40...60 % (по сравнению с нормами 2008 г.), иметь наработку на выключение в полете более 300 тыс. ч, ресурс основных деталей - не менее 20/40 тыс. полетных циклов, наработку на крыле - более 15...20 тыс. ч, удельный расход топлива - на 15...20% меньше по сравнению с уровнем двигателей 4+ поколения. Столь высокие требования предопределяют необходимость создания нового двигателя 5/5+ поколения. По мнению Экспертного совета, модификации двигателей 4 поколения (Д-18Т, НК-93, НК-32) не позволят обеспечить выполнение указанных требований.
По предварительным оценкам затраты на создание конкурентоспособного на мировом рынке двигателя в классе тяги 30...35 тс могут составить 120...150 млрд рублей (в ценах 2012 г.).
Следует учитывать, что ведущие западные двигателестроительные фирмы не заинтересованы проводить работы по созданию двигателей такой тяги совместно с двигателестроительной отраслью России, т.к. ими уже созданы двигатели 5 поколения в данной продуктовой нише ("Дженерал-Электрик" - Gen X, GP 7200, "Пратт-Уитни" - GP 7200, "Роллс-Ройс" - Trent 500, Trent 900, Trent 1000) для самолетов А380, А340 и В787.
СНТК имени Н. Д. Кузнецова (Самарский научно-технический комплекс имени Николая Кузнецова ), более ранние наименования - Государственный союзный опытный завод № 2 , Завод № 276 , Куйбышевский моторный завод , , - существовавшее ранее авиационное двигателестроительное предприятие , располагавшееся в Самаре . С июня 2011 года присоединено к ОАО «Кузнецов» .
| Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова | |
|---|---|
| Тип | Открытое акционерное общество |
| Год основания | 1946 |
| Прежние названия | Государственный союзный опытный завод № 2, Завод № 276, Куйбышевский моторный завод, Куйбышевское научно-производственное объединение «Труд» |
| Расположение | Россия Россия : Самара |
| Ключевые фигуры | Гриценко Евгений Александрович (генеральный директор, генеральный конструктор) |
| Отрасль | Машиностроение |
| Продукция | Авиадвигатели |
| Материнская компания | Кузнецов (с 2011 года) |
| Награды | |
| Сайт | kuznetsov-motors.ru |
| Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова на Викискладе | |
Управление СНТК им. Кузнецова. Посёлок Управленческий
Разработчик двигателей марки НК (ранее под маркой ТВ) для военной и гражданской авиации, ракетных двигателей, двигателей для газоперекачивающих установок и электростанций на базе авиадвигателей. Крупнейшее в СНГ предприятие по разработке и созданию авиационных двигателей.
История
С июня 1967 года опытный завод № 276 стал называться Куйбышевским моторным заводом Министерства авиационной промышленности СССР .
В июле 1981 года приказом Министерства авиационной промышленности создано Куйбышевское научно-производственное объединение «Труд» . В него вошли Куйбышевский моторный завод, Куйбышевское конструкторское бюро машиностроения и Казанское проектное бюро машиностроения. Объединение возглавил Н. Д. Кузнецов.
С 25 января 1991 года предприятие стало называться Самарское Государственное научно-производственное предприятие «Труд» (СГНПП «Труд»).
В июне 1993 года руководителем СГНПП «Труд» назначен Евгений Александрович Гриценко. В июне 1994 года предприятие преобразовано в АО «Самарский научно-технический комплекс „Двигатели НК“» (сокращённо АО СНТК «Двигатели НК»). В январе 1996 года АО СНТК «Двигатели НК» переименовано в АО «Самарский научно-технический комплекс имени Н. Д. Кузнецова» (сокращённо АО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова»).
27 июня 2011 года ОАО «СНТК им. Н. Д. Кузнецова» вместе с ОАО «Самарское конструкторское бюро машиностроения» и ОАО "НПО «Поволжский АвиТИ» присоединилось к ОАО «Кузнецов» (до 2010 года называвшееся ОАО «Моторостроитель»).
Продукция
Авиационные двигатели
РД-12 / РД-14
Под руководством Н. Д. Кузнецова в Уфимском ОКБ разрабатывались турбореактивные двигатели РД-12 и РД-14. Проектирование РД-12 взлётной тягой 3000 кгс было начато в 1947 году. В 1948 году был разработан двигатель РД-14 взлётной тягой 1500 кгс (предназначался для двухмоторного истребителя). В 1948 году Уфимское ОКБ было расформировано, а все работы прекращены.
РД-20
ТВ-022
В 1949 году, после назначения Н. Д. Кузнецова, направление разработок предприятия смещается в сторону мощных газотурбинных двигателей. По распоряжению Кузнецова все текущие проекты были свёрнуты, а силы сконцентрированы на создании мощного турбовинтового двигателя ТВ-022. По сути ТВ-022 был воспроизводством немецкого ГТД JUMO-022. При сухой массе 1700 кг двигатель развил взлётную эквивалентную мощность 5114 э. л. с.
ТВ-2
ТВ-2 является модификацией двигателя ТВ-022. При взлётной мощности 6250 л. с. двигатель показал лучшую экономичность (до 15 % в различных режимах), а также больший ресурс двигателя, который составил 200 часов.
НК-25
НК-25 является развитием двигателя НК-22 . Наряду с НК-32 является одним из самых мощных авиационных двигателей в мире. НК-25 разрабатывался с 1971 года как двухконтурный турбореактивный трёхкаскадный двигатель с общей форсажной камерой и электронной системой управления.
НК-26
Авиационный турбовинтовой двигатель НК-26 мощностью 14930 л. с. разрабатывался в 1993 году для применения на экранопланах.
НК-32
В рамках разработки сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) второго поколения был разработан двигатель НК-321, ставший развитием НК-32.
НК-34
Проект турбореактивного двигателя для установки на гидросамолётах. Разрабатывался в 1988 году. Расчётная взлётная тяга 15000 кгс.
НК-44
Двигатель НК-44 с взлётной тягой 40000 з 45000 кгс (431,4 кН) и удельным расходом топлива на крейсерском режиме 0,54 кг/кгс*ч
НК-56
Двигатель НК-56 .Тяга двигателя на взлётном режиме - 18000 кгс, на крейсерском режиме - 3600 кгс при удельном расходе топлива 0,58 кг/кгс·ч. Для получения этих характеристик выбраны следующие параметры термодинамического цикла: степень повышения давления - 23 (на крейсерском режиме - 25,5), степень двухконтурности - 5, максимальная температура газов перед турбиной - 1571 К. Разрабатывался с 1979-1983 гг. как двигатель для перспективных тяжелых транспортных и пассажирских самолётов. Ил-96 проектировался под НК-56 .Работы по двигателю были прекращены, так как в серию пошёл ПС-90 .
НК-64
НК-64 разрабатывался для самолёта Ту-204. Двигатель имел следующие параметры: взлётная тяга - 16 тонн при удельном расходе топлива 0,37 кг/кгс·ч; крейсерская тяга - 3500 кгс при удельном расходе топлива 0,58 кг/кгс·ч. Для обеспечения требуемых данных были выбраны следующие параметры термодинамического цикла: степень повышения давления - 23,5; максимальная температура газов перед турбиной - 1548 К; степень двухконтурности - 4,33.
НК-62
Демонстрационный двигатель, получивший наименование НК-62, был сконструирован довольно просто: к двигателю НК-25 без форсажной камеры был прикреплён в новом корпусе редуктор двигателя НК-12МА. Вентилятор был выполнен двухступенчатым с одной подпорной ступенью. Таким образом, НК-62 представлял собой трёхвальный двухконтурный двигатель, вентилятор которого через редуктор был соединён с тянущим воздушным винтом, две ступени которого вращались в противоположные стороны (винт АВ-90)Первый экземпляр демонстрационного двигателя показал возможность получения взлётной тяги без форсажа - 25 тонн при удельном расходе топлива 0,29 кг/кгс·ч, что, по расчёту, должно было обеспечить на крейсерском полёте удельный расход топлива 0,480 кг/кгс·ч. Во время экспериментальных испытаний на открытом акустическом стенде «Химзавода» была получена взлётная тяга до 29 тонн. Применения этот тип двигателя не нашёл, но проведённые исследования вплотную подвели коллектив ОКБ к проблеме создания винтовентиляторного двигателя с большой степенью двухконтурности.
НК-63
Одним из первых был проработан и выпущен проект двигателя НК-63 со взлётной тягой 30 тонн для широкофюзеляжных большой вместимости пассажирских и большегрузных транспортных самолётов. НК-63 был скомпонован из двигателя НК-32 и двухступенчатого закапотированного винтовентилятора, расположенного впереди компрессора. Газовоздушный тракт был усовершенствован с учётом мероприятий по увеличению КПД компрессора и турбины. Винтовентилятор состоял из двухсоосных ступеней, вращающихся в противоположных направлениях. Поворотные лопасти обеспечивали отрицательную тягу при реверсировании. Было предусмотрено широкое применение звукопоглощающих конструкций. Как было отмечено ранее, за рубежом уже рассматривали применение двигателей больших тяг, но в конце 1980-х годов наши самолётчики к этому ещё не подошли, и двигатель НК-63 не был востребован.
НК-65
Двигатель НК-65 (Проект) взлётной тягой 30 000 кгс разрабатывается для модернизированного самолёта Ан-124 «Руслан».
НК-74
НК-92
Двигатель НК-92 разрабатывался до 1986 для военного использования. По некоторым сведениям, специально для четырёхмоторного стратегического «грузовика» Ил-106 . А также указан в проектах Ил-96 MK и Ил-90 -200. Но ни один из этих проектов не был осуществлён. При главном проектировщике Валентине Анисимове (начиная с 1986 года) разработка сосредоточилась на меньшем НК-93. На момент создания НК-92 представлял собой новый тип газотурбинных двигателей со сверхвысокой степенью двухконтурности, уникальными параметрами удельной тяги и экономичности.
НК-93
Двигатель НК-93 предназначен для магистральных самолётов средней и большой дальности Ил-96 , Ту-204 и перспективного грузового Ту-330 . Данный двигатель содержит элементы, характерные для турбовинтовых и турбореактивных двигателей, что должно привести к высоким показателям по тяге, удельному расходу топлива, ресурсу.
Технические характеристики:
НК-93 начали разрабатывать в конце 1980-х годов, а в 1993-м предполагалось ввести его в эксплуатацию. С 1998 года к освоению НК-93 подключилось Казанское моторостроительное производственное объединение (КМПО), в кооперации с ОАО «Моторостроитель» (сейчас ОАО «Кузнецов»), ОАО «Металлист - Самара» и ОАО «НПП Аэросила», но из-за отсутствия финансирования работы были завершены в 2004 году. К 2012 г. КМПО освоило серийный выпуск наземного двигателя НК-38СТ, который является прототипом НК-93.
Двигатель НК-93 был показан на Авиашоу MAKS 2007 года на стенде самолёта Ил-76 .
НК-104
Проект двухконтурного двигателя НК-104 взлётной тягой 11000 кгс разрабатывался в 1989 году.
НК-105А
Проект двухконтурного двигателя НК-105А взлётной тягой 12000 кгс разрабатывался в 1990 году.
НК-104а
НК-104А с тягой 12 тонн для самолёта Ту-234 на основе газогенератора от НК-93
НК-110
Двигатель НК-110 с взлётной тягой 18000 кгс (177 кН) прошёл первые испытания в декабре 1988 г. Возможно, он предназначался для супераэробуса ОКБ им. А. Н. Туполева Ту-404. В варианте «летающее крыло» этот самолёт должен был иметь 6 двигателей с толкающими соосными винтами. Этот двигатель был выполнен по трёхвальной схеме с толкающим винтовентилятором, состоящим из двух соосных восьмилопастных ступеней, диаметром 4,7 м, вращающихся в противоположные стороны. Лопатки ступеней могли изменять угол установки в зависимости от потребляемой винтовентилятором мощности. Привод винтовентилятора осуществлялся трёхступенчатой турбиной через планетарный дифференциальный редуктор. НК-110 имел не закапотированный винтовентилятор и закладывался со следующими параметрами: взлётная тяга - 18 тонн, мощность передаваемая на винтовентилятор, - 19300 л. с., удельный расход топлива на крейсерском режиме - 0,44 кг/кгс·ч, степень повышения давления на крейсерском режиме - 39,1 и 26,1 на взлётном режиме, тяга на крейсерском режиме - 3500 кгс, максимальная температура газа перед турбиной - 1620 К. Создать такой двигатель на уже имевшемся унифицированном газогенераторе было нельзя, поэтому был разработан новый двигатель с двухкаскадным газогенератором. За турбиной низкого давления располагалась трёхступенчатая турбина привода винтовентилятора, которая через дифференциально-планетарный редуктор приводила во вращение двухступенчатый винтовентилятор противоположного вращения. Камера сгорания - многофорсуночная, как на НК-64.
НК-114
Двигатель на основе газогенератора НК-93 для самолёта ИЛ-76 со взлётной тягой (Н=0, М=0, САУ) - 14000 кгс
НК-144
Использовался на советском сверхзвуковом пассажирском самолёте Ту-144.
НК-256
СНТК им. Н. Д. Кузнецова распространил на выставке «Двигатели-2008» информацию о разрабатываемом им перспективном ТРДД со сверхбольшой степенью двухконтурности и полным электрическим управлением НК-256, предназначенном для применения на магистральных пассажирских и транспортных самолётах. Двигатель с закапотированным редукторным вентилятором диаметром 1967 мм имеет взлётную тягу 20 тс и максимальную - 22 тс. Удельный расход топлива на взлётном режиме - 0,336кг/кгсч, на крейсерском - 0,56 кг/кгсч. Максимальная температура газа перед турбиной определена в 1451 К. Масса НК-256 в состоянии поставки оценивается в 3900 кг.
Наземные газотурбинные двигатели
Газотурбинные авиационные двигатели нашли наземное применение на газоперекачивающих станциях магистральных газопроводов в качестве привода электрогенератора, центробежного нагнетателя. При этом двигатель работает от газа, который перекачивается.
НК-12СТ
НК-12СТ - первый газотурбинный двигатель наземного применения. Был спроектирован в 1964 году на базе наиболее мощного и надёжного турбовинтового двигателя НК-12 . Серийное производство начато в 1974 году. В 1990 году прошла испытания модификация НК-12СТ-8. Двигатель предназначен для использования в магистральных газопроводах. Изготовлено серийно около 2000 экземпляров. Производитель - ОАО «Моторостроитель» (г. Самара).
НК-16СТ
НК-16СТ - газотурбинный двигатель наземного применения, спроектированный на базе двигателя НК-8 . Серийно выпускается с 1982 году в Казани. Используется в качестве привода электрогенератора, центробежного нагнетателя на газоперекачивающих станциях.
НК-17СТ
НК-17/НК-17СТ - проект двигателя мощностью 16 МВт, модификация НК-16СТ.
НК-18СТ
НК-18СТ - модификация двигателя НК-16СТ мощностью 18 МВт. Разработан в 1992 году. В 1995 году начато серийное производство в ОАО «Казанское моторостроительное ПО».
НК-36СТ
НК-36СТ - газотурбинный двигатель наземного применения, разработанный на базе авиационного двигателя НК-25 . Мощность 25 Мвт. Заводские испытания проведены в 1990 году.
НК-37СТ
НК-37/НК-37СТ - модификация НК-36СТ мощностью 25 МВт. Испытания прошли в 1992 году. Производится в ОАО «Мотостроитель» с 1996 года.
НК-38СТ
НК-38СТ - газотурбинный двигатель наземного применения, спроектированный на базе авиационного двигателя НК-93 . Мощность 16 МВт. Государственные испытания проведены в 1995 году. В серийном производстве с 1998 года.
Вот что писали в 2007 г 3 квартал про НK-38 http://www.s-ng.ru/magazin/20/publ.php?id=62
В настоящее время в опытной эксплуатации находится НК-38СТ - газотурбинный привод с высоким КПД для компрессора газоперекачивающих станций. Ещё в 2001 г в ноябре(? примерно) был подписан контракт между ЗАО «Мотор-лизинг» и компанией «Тюменьтрансгаз» о продаже в лизинг нового современного двигателя НК-38 к газоперекачивающей станции ГПА-16 «Волга».
Двигатель разработан на базе высокоэффективного газогенератора современного авиационного двигателя НК-93 и удовлетворяет требованиям, предъявляемым к газотурбинным установкам нового поколения. За период эксплуатации в составе модернизированного ГПА двигатель НК-38СТ показал прекрасные эксплуатационные характеристики:
расход топливного газа при мощности на валу нагнетателя 16 МВт не превышает 0,867 кг/с, что в 1,5 раза меньше расхода двигателя НК-16СТ. КПД двигателя в стационарных условиях составил более 36,5 %, расход масла - 0,38 кг/час, уровень шума снизился с 102 до 87 Дб.
Работы по НК-38СT выполнялись по заказу ОАО «Тюменьтрансгаз», которое намерено переоснастить свои магистральные газопроводы. HК-38 работает от газа, который сжимается.
Перспективным направлением для Казанского моторостроительного производственного объединения (КМПО) является модернизация газотурбинного привода НК-16-18СТ и доведение КПД - до 34 %, доведение ресурса НК-38СТ до 100000 часов и КПД - до 38 % в условиях станции, что заложит фундамент будущих поставок в адрес эксплуатирующих организаций ОАО «Газпром».