Система запуска служит для раскрутки ротора двигателя и своевременного поджига топлива, подаваемого в камеру сгорания насосом-регулятором в процессе запуска, а также для выполнения холодной прокрутки и ложного запуска.
Воздушная система запуска двигателей ТВ3-117ВМ включает в себя пусковую систему (для раскрутки ротора двигателя), систему зажигания (для воспламенения топлива в камере сгорания) и автоматическую панель управления запуском АПД-78А.
Автоматическая панель АПД-78А управляет агрегатами пусковой системы и системы зажигания. Панель обеспечивает запуск двигателей на земле и в полете, холодную прокрутку и прекращение процесса запуска. Панель установлена в кабине пилотов на стенке шпангоута №5Н слева.
В систему зажигания входят агрегат зажигания СК-22-2К, две свечи СП-26ПЗТ и два высоковольтных провода.
Цепи запуска двигателей ТВ3-117ВМ подключены к аккумуляторной шине через АЗС «ЗАПУСК ДВИГАТЕЛИ - ЗАЖИГАН.» , «ЗАПУСК ДВИГАТЕЛИ - ЗАПУСК» , установленные на правой панели АЗС электропульта.
Управление системой пуска осуществляется переключателями «ЗАПУСК ЛЕВ. - ПРАВ.» , «ЗАПУСК - ПРОКРУТ.» и кнопками «ЗАПУСК» , «ПРЕКРАЩ. ЗАПУСКА» .
О работе стартера СВ-78БА сигнализирует табло «СТАРТЕР РАБОТАЕТ» , а о включении автоматики запуска - табло «АВТОМАТ ВКЛЮЧЕН» .
При нажатии кнопки «ЗАПУСК» включается в работу АПД-78А и обеспечивает следующий порядок запуска:
1. На 1-й секунде
:
- загорается табло «АВТОМАТ ВКЛЮЧЕН»
;
- подается питание на электромагнитный клапан стартера, открывается воздушный клапан, сжатый воздух от АИ-9В поступает на воздушную турбину и начинается раскрутка ротора турбокомпрессора двигателя;
- загорается табло «СТАРТЕР РАБОТАЕТ»
.
2. На 5-й секунде начинает работать агрегат зажигания и свечи. При частоте вращения турбокомпрессора двигателя 17...19 % открывается подача топлива в первый контур топливных форсунок двигателя, а во второй контур подается сжатый воздух от стартера через клапан наддува (подаваемый воздух обеспечивает лучший распыл топлива). Начинается энергичная раскрутка двигателя.
3. На 30-й секунде отключается система зажигания.
4. При частоте вращения турбокомпрессора двигателя 60...65 % срабатывает микровыключатель насоса-регулятора НР-3ВМ. При этом отключается стартер, а панель АПД-78А переходит на режим ускоренной доработки цикла.
Если же за 55 секунд
ротор турбокомпрессора двигателя не достигнет частоты вращения 65 % , то стартер отключится панелью запуска АПД-78А.
При холодной прокрутке и ложном запуске с панели АПД-78А не поступает сигнал на включение системы зажигания (положение переключателя рода работ - «ПРОКРУТ» ). Холодная прокрутка выполняется с закрытым стоп-краном, а ложный запуск - с открытым.
Агрегат зажигания СК-22-2К
Емкостный агрегат зажигания СК-22-2К предназначен для преобразования низкого напряжения источника питания в высокое, необходимое для образования электрического разряда между электродами запальной свечи. В агрегате зажигания применены разрядники Р-26 с радиоактивным изотопом.
Свеча СП-26ПЗТ
Свеча зажигания СП-26ПЗТ выполнена неразборной, экранированной, с керамической изоляцией. Пробивное напряжение в нормальных условиях - 1400 В.
Топливная система вертолета предназначена для размещения необходимого запаса топлива на борту вертолета и для бесперебойного питания топливом основных двигателей, двигателя бортовой ВСУ и керосинового обогревателя на всех эксплуатационных режимах в различных условиях работы.
Топливо из подвесных баков двумя насосами ЭЦН-91С подается по трубопроводам в расходный бак, из которого оно насосом 463Б распределяется для питания двигателей ТВ3-117ВМ.
Цепь питания насоса 463Б подключена к аккумуляторной шине через предохранитель ИП-20, установленный в РК пуска АИ-9В, расположенной в радиоотсеке на левом борту между шп.№№ 16 и 18. Цепь управления включением насоса подключена к аккумуляторной шине через АЗСГК-2 «ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. НАСОСЫ ТОПЛИВН.БАКОВ - РАСХОД.» , установленный на правой панели АЗС электропульта летчиков. Включение насоса осуществляется выключателем «НАСОСЫ БАКОВ - РАСХОД.» , установленным на средней панели электропульта.
Цепи питания электродвигателей насосов ЭЦН-91С подключены к аккумуляторной шине через АЗСГК-10 «ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. НАСОСЫ ТОПЛИВН.БАКОВ - ЛЕВОГО» и «ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА. НАСОСЫ ТОПЛИВН.БАКОВ - ПРАВОГО» , установленные на правой панели АЗС электропульта летчиков. Включение насосов осуществляется выключателями «НАСОСЫ БАКОВ - ЛЕВЫЙ» и «НАСОСЫ БАКОВ - ПРАВЫЙ» , установленными на средней панели электропульта летчиков.
Цепь питания сигнализации работы насосов подключена к аккумуляторной шине через предохранитель «СИГНАЛИЗ.» , размещенный на кронштейне над щитком предохранителей.
Электромагнитные перекрывные краны 768600МА с дистанционным управлением предназначены для перекрывания и открывания топливных магистралей.
Два крана (пожарных) установлены в магистралях питания двигателей ТВ3-117ВМ на потолочной панели в редукторном отсеке.
Два перекрывных крана установлены в магистралях кольцевания баков, соединяющие подвесные баки между собой спереди и сзади и служащие для равномерной выработки топлива из подвесных баков при отказе одного из насосов ЭЦН-91С.
О закрытом состоянии кранов сигнализируют табло «ЛЕВЫЙ ЗАКРЫТ» , «ПРАВЫЙ ЗАКРЫТ» и «КОЛЬЦЕВ.ОТКЛ.» , расположенные под переключателями управления соответствующих кранов.
Один перекрывной кран предназначен для перепуска топлива от подвесных баков в расходный бак при отказе поплавкового клапана в закрытом положении. Кран установлен на плите расходного бака.
Отбор топлива для питания двигателя АИ-9В и керосинового обогревателя производится от магистрали, идущей к правому двигателю ТВ3-117ВМ, до перекрывного крана. Для управления подачей топлива используются электромагнитные краны 610200А.
Электромагнитный кран, смонтированный в магистрали подачи топлива в двигатель АИ-9В, установлен в редукторном отсеке и открывается автоматически при нажатии кнопки пуска двигателя АИ-9В. Закрытие крана производится при выключении АИ-9В.
Электромагнитный кран, смонтированный в магистрали подачи топлива в керосиновый обогреватель КО-50, установлен на потолочной панели грузовой кабины под правым пожарным краном и открывается автоматически при пуске обогревателя, а закрывается при его выключении.
Насос ЭЦН-91С
В каждом подвесном баке установлено по одному насосу ЭЦН-91С. В правом баке насос расположен сзади, а в левом - впереди.
Насос ЭЦН-91С представляет собой топливный электроприводной насос центробежного типа.
Насос устанавливается вертикально, электродвигателем вверх.
Насос 463Б
Центробежный насос 463Б расположен в нижней части расходного бака. Система трубопроводов обеспечивает подачу топлива к обоим двигателям.
Кран 768600МА
Кран 768600МА
состоит из собственно крана и электромеханизма ЭПВ-150МТ, соединенных между собой.
Электромеханизм ЭПВ-150МТ состоит из реверсивного электродвигателя постоянного тока Д-14МФ, четырехступенчатого планетарного редуктора и блока концевых выключателей. На кожухе электромеханизма установлен штепсельный разъем для подключения к бортсети вертолета.
Вращение от электродвигателя передается через редуктор на выходной вал механизма. Вращение выходного вала ограничивается требуемым углом с помощью концевых выключателей, которые разрывают цепь питания электродвигателя при крайних положениях заслонки.
Система сигнализации о
пожаре ССП-ФК
Система сигнализации о пожаре ССП-ФК обеспечивает:
- обнаружение пожара в защищаемых отсеках вертолета;
- оповещение экипажа при помощи световой сигнализации;
- выдачу дополнительных сигналов оповещения на аппаратуру речевой информации РИ-65Б («Алмаз-УП») и аппаратуру автоматической регистрации параметров полета САРПП-12ДМ (БУР-1-2ж);
- автоматическое включение разрядки баллона 1-й очереди в зону того отсека, из которого получен сигнал о пожаре;
- индикацию срабатывания средств пожаротушения;
- проверку исправности системы и готовности ее к действию.
Система ССП-ФК состоит из исполнительного блока ССП-ФК-БИ 2-й серии и соединенных с ним шести групп датчиков ДПС - по три последовательно соединенных датчика в группе. На вертолете установлено три комплекта аппаратуры ССП-ФК и использованы 14 групп датчиков:
- в отсеках главного редуктора и расходного топливного бака - четыре группы;
- в отсеках левого и правого двигателей ТВ3-117ВМ - по три группы;
- в отсеках двигателя АИ-9В и обогревателя КО-50 - по две группы.
Питание системы сигнализации о пожаре ССП-ФК осуществляется от аккумуляторной шины через автоматы защиты сети «ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА - СИГНАЛИЗАЦИЯ» , «ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА - 1 ОЧЕРЕДЬ» , «ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА - 2 ОЧЕРЕДЬ» .
Исполнительные блоки размещены в кабине экипажа на правой этажерке.
Световая сигнализация о пожаре выводится на пять сигнальных табло с красными светофильтрами:
- два табло «ПОЖАР ЛЕВ.ДВ.»
и «ПОЖАР ПРАВ.ДВ.»
сигнализируют о пожаре, возникшем соответственно в отсеках левого и правого двигателей;
- табло «ПОЖАР КО-50»
сигнализирует о пожаре в отсеке обогревателя КО-50;
- табло «ПОЖАР РЕДУК.АИ-9»
сигнализирует о пожаре в отсеках главного редуктора, расходного топливного бака и двигателя АИ-9В;
- табло «ПОЖАР»
- дополнительное табло, дублирующее загорание любого из четырех основных.
Четыре сигнальных табло установлены на щитке сигнализации на средней панели электропульта летчиков. Дополнительное табло «ПОЖАР» установлено на левой приборной доске.
Чтобы быстрее привлечь внимание экипажа к сигналу о пожаре в каком-либо из отсеков, предусмотрена работа ламп всех пяти сигнальных табло в режиме «МИГАЛКА» .
Одновременно с выдачей сигналов оповещения о пожаре схема системы сигнализации обеспечивает автоматическое включение разрядки баллонов 1 очереди в зону пожара и световую индикацию о срабатывании огнетушителей.
Система световой индикации представляет собой восемь желтых сигнальных табло - четыре табло «1 ОЧЕРЕДЬ» и четыре табло «2 ОЧЕРЕДЬ» , размещенных на щитке сигнализации на средней панели электропульта попарно под сигнальными табло пожара каждого защищаемого отсека.
Основные технические данные
| Напряжение питания | 27 В ± 10 % |
| Температура срабатывания системы при скорости нарастания температуры среды, окружающей датчик, (2+0,5)°С/сек, одновременном нагреве трех датчиков и скорости воздушного потока, обдувающего датчики, 3-4 м/сек | не более 150 °С |
| Температура окружающей среды, при которой система сохраняет свою работоспособность: | |
| - для исполнительного блока | от -60 до +80 °С |
| - для датчиков и розеток | от -60 до +250 °С и пятиминутное воздействие пламенем с температурой 1000-1100 °С |
| Инерционность системы: | |
| - при охвате пламенем трех последовательно соединенных датчиков | не более 1 сек |
| - при переносе трех последовательно соединенных датчиков из воздушной среды с температурой +100 °С в среду с температурой +200 °С при скорости воздушного потока, обдувающего датчики, 3-4 м/сек | не более 2 сек |
| Время отпускания системы при резком снижении температуры среды до 100 °С | не более 3 сек |
Проверка исправности системы ССП-ФК
Схема сигнализации о пожаре предусматривает возможность контроля исправности системы и готовности ее к действию.
Контроль исправности системы сигнализации сводится к проверке исправности ламп сигнализации и контролю исправности датчиков.
Проверка исправности ламп и цепей их питания осуществляется от вертолетной системы проверки ламп при включенных АЗС «ПРОВЕРКА ЛАМП.МИГАЛКА» и выключателе «МИГАЛКА» .
При установке переключателя «ПРОВЕРКА МИГАЛКИ - СИГНАЛ.ЛАМП» на центральном пульте летчиков в положение «ПРОВЕРКА МИГАЛКИ» должны загореться в «мигающем» режиме лампы пяти табло сигнализации о пожаре. В положении переключателя «ПРОВЕРКА СИГНАЛ.ЛАМП» должны гореть лампы восьми табло «1 ОЧЕРЕДЬ» и «2 ОЧЕРЕДЬ» . Лампа табло «КОНТРОЛЬ ДАТЧИКОВ» проверяется установкой выключателя на средней панели электропульта в положение «КОНТРОЛЬ ДАТЧИКОВ» (при включенном АЗС ).
Контроль исправности датчиков ДПС и цепей их питания осуществляется со щитка «КОНТРОЛЬ ДАТЧИКОВ» на средней панели электропульта после установки выключателя «ОГНЕТУШЕНИЕ - КОНТРОЛЬ ДАТЧИКОВ» в положение «КОНТРОЛЬ ДАТЧИКОВ» ; при этом на щитке контроля загорится табло «КОНТРОЛЬ ДАТЧИКОВ» с красным светофильтром, свидетельствующее о готовности цепей контроля.
Система контроля работает от аккумуляторной шины через АЗС «ПРОТИВОПОЖАРНАЯ СИСТЕМА. СИГНАЛИЗАЦ.» и галетный переключатель «КОНТРОЛЬ ДАТЧИКОВ» . Все 14 групп датчиков ДПС сгруппированы в шесть каналов контроля. Для контроля необходимо переключатель поочередно устанавливать в положение проверяемых каналов. При исправности датчиков в группах и их цепей питания на средней панели электропульта и на левой приборной доске будут загораться соответствующие лампы табло, сигнализирующие о пожаре.
Исполнительный блок ССП-ФК-БИ 2-й серии
Блок ССП-ФК-БИ 2-й серии выполняет следующие функции:
- принимает сигналы от датчиков;
- подает питание на реле противопожарной системы того отсека, из которого получен сигнал о пожаре;
- обеспечивает проверку исправности и готовности к действию системы сигнализации.
Сигнал от датчика ДПС суммируется алгебраически с напряжением, поступающим из схемы установки уровня срабатывания. Разность напряжений сигнала датчика и выходного напряжения схемы установки уровня срабатывания подается на дифференциальный усилитель. Сигнал с выхода дифференциального усилителя подается в пороговое устройство, и при превышении указанным сигналом порога срабатывания порогового устройства последнее срабатывает и через релейный усилитель мощности выдает напряжение бортсети на исполнительное реле.
Датчик ДПС
Чувствительным элементом датчика является дифференциальная термобатарея, собранная из четырех последовательно соединенных хромель-алюмелевых термопар. Диаметр электродов термопары равен 0,5 мм. Рабочим (малоинерционным) спаем термопары является шарик диаметром 1,4 мм, образующийся при сварке двух электродов.
Основание датчика - из термостойкой пластмассы, армированной контактными штырями из нержавеющей стали. Контактные штыри имеют различный диаметр: «плюсовой» - 2 мм, «минусовой» - 1,5 мм. К верхним частям штырей приварены электроды термабатареи: хромелевый - к «плюсовому», алюмелевый - «минусовому». Сверху термобатарея закрыта колпачком с окнами. Датчик крепится к розетке ССП-2И-РМ гайкой.
Принцип работы датчика заключается в следующем: при быстром нагревании чувствительного элемента малоинерционные спаи нагреваются значительно быстрее инерционных, в результате чего возникает разность температур нагрева спаев термобатареи, и на выходе датчика появляется термоЭДС.
ТВ3-117 0-й серии - лидерная партия из 60 двигателей для Ми-24А
ТВ3-117 1-й серии - партия порядка 200 двигателей для Ми-24А.
ТВ3-117 2-й серии - партия порядка 2000 двигателей.
ТВ3-117 3-й серии - одна из самых массовых серий. Серийный выпуск с 1977 г.
ТВ3-117М
ТВ3-117М модификация для Ми-14 со специальными мероприятиями для эксплуатации на море. Серийно выпускается с 1976 года.
ТВ3-117МТ
ТВ3-117МТ модификация для вертолетов Ми-8МТ/Ми-17 и их модификаций. Серийный выпуск с 1977 года.
ТВ3-117КМ
ТВ3-117КМ модификация для вертолётов Ка-27/Ка-28.
ТВ3-117В
ТВ3-117В модификация для вертолётов Ми-24, эксплуатируемых в горных районах; взлетная мощность поддерживается до высоты 3600 м. Серийный выпуск с 1980 года. Разработан на ЗПОМ "Моторостроитель" ныне ОАО «Мотор Сич», г. Запорожье., главный конструктор Красников А.С.
ТВ3-117ВК
ТВ3-117ВК аналогичен ТВ3-117В, но для вертолётов Ка-27, Ка-29 и Ка-32. Серийный выпуск с 1985 года. На экспорт вертолёты Ка-28 выпускались с двигателями ТВ3-117ВКР с увеличенными мощностями на номинальном и крейсерском режимах.
ТВ3-117ВМ
ТВ3-117ВМ модификация, разработанная для Ми-28, устанавливалась на вертолеты Ми-8МТ/Ми-17. Отличается введением автоматического чрезвычайного режима. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Индии и КНР. Серийный выпуск с 1986 года.
ТВ3-117ВМА
ТВ3-117ВМА двигатель, разработанный для боевого вертолёта Ка-50. В настоящее время устанавливается на вертолёты Ка-27, Ка-29, Ка-31, Ми-24, Ми-28А/Н, Ка-32. Имеет Сертификаты типа АР МАК и Транспорта Канады. Серийный выпуск с 1986 года. Для экспорта Ка-28 применяется модификация ТВ3-117ВМАР с номинальным и крейсерским режимами, аналогичными ТВ3-117ВКР.
ТВ3-117ВМ серии 02
Модификация ТВ3-117ВМ для гражданских вертолетов Ми-8МТ/Ми-17. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Индии и КНР. Серийный выпуск с 1993 года.
ТВ3-117ВМА серии 02
Модификация ТВ3-117ВМА для гражданских вертолетов Ка-32. Имеет Сертификаты типа АР МАК, Транспорта Канады и Швейцарии. Серийный выпуск с 1993 года.
ТВ3-117ВМА-СБМ1
Турбовинтовой двигатель для региональных самолётов Ан-140.
19 мая в Конотопе прошли летные испытания вертолета Ми-8МТВ с двигателями новейшей модификации ТВЗ-117ВМА-СБМ1В. Был установлен мировой рекорд, когда вертолет за 13 минут поднялся на высоту в 8100 метров. При этом максимальная мощность двигателя - 2000 л.с. поддерживалась в течение 30 минут. Показанные характеристики позволят многоцелевому вертолету Ми-8, уверенно летать в горах на самых предельных высотах. Ранее в ходе испытаний боевого Ми-24 с такими же двигателями была зафиксирована рекордная для вертолетов скороподъемность. На высоту 5000 метров вертолёт поднялся всего за девять минут.
Двигатель ТВЗ-117ВМА-СБМ1В разработан украинским предприятием "Мотор Сич". Он прошёл полный цикл государственных испытаний и получил международный сертификат типа СТ267-АМД, который председатель Межгосударственного авиационного комитета Татьяна Анодина лично вручила председателю совета директоров "Мотор Сич" Вячеславу Богуслаеву. Украинский двигатель отвечает самым жестким международным требованиям, безотказен в условиях высокогорья, а значит разряженности воздуха, и перепадов высоких-низких температур.
ТР3-117
Турбореактивный двигатель для беспилотных разведчиков ОКБ Туполева «Рейс».
ВК-2500
Двигатель ВК-2500 является дальнейшим развитием ТВ3-117ВМА. Разработан совместно с ОАО «Мотор Сич».
ВК-1500
В 1998-1999 годах на базе двигателей ТВ3-117ВМА и ВК-2500 создан турбовинтовой двигатель ВК-1500 мощностью 1500 л. с. для установки на самолёты Ан-3, Бе-32 и другие. На базе ВК-1500 спроектирован турбовальный двигатель ВК-1500В для установки на вертолёты Ка-60, Ка-62 и другие.
ОАО "Мотор Сич" - ведущая авиадвигателестроительная фирма
ОАО "Мотор Сич" имеет 60-летний опыт производства, эксплуатации и ремонта двигателей для вертолетов, начиная от легкого вертолета Ми-1 и заканчивая самым грузоподъемным Ми-26. На предприятии серийно выпускаются и проводится капитальный ремонт двигателей семейства ТВ3-117 и ВК-2500, устанавливаемых на вертолеты марок Ми и Ка (Ми-8МТ, Ми-14, Ми-17, Ми-24, Ми-28, Ка-27, Ка-29, Ка-32, Ка-50, Ка-52 и другие). Они зарекомендовали себя как одни из самых надежных и безотказных двигателей этого класса в мире. Всего выпущено более 20 тыс. двигателей этого семейства, суммарная их наработка приближается к 20 млн. часов.
Особенно хочется отметить двигатель ТВ3-117В, который был создан специалистами нашего предприятия в 1980г. и позволил в кратчайшие сроки провести модернизацию эксплуатируемых вертолетов с целью увеличения их высотности. На базе ТВ3-117В были созданы последующие модификации двигателей данного семейства - ТВ3-117ВК, ВМ, ВМА и др.
Цели создания двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В
С целью дальнейшего улучшения ресурсных и эксплуатационных параметров выпускаемых двигателей, на ОАО "Мотор Сич" проведены работы по созданию и сертификации нового вертолетного двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В. По своим характеристикам двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В соответствует современным техническим требованиям и имеет Сертификат типа № СТ 267-АМД, выданный 5 сентября 2007 года Авиационным регистром МАК, и Сертификат Типа № ТД 0035 выданный 4 сентября 2007 года Государственной авиационной администрацией Украины.
Цель создания двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В - улучшить характеристики новых и ранее выпущенных вертолетов, в составе силовой установки которых применяются двигатели семейства ТВ3-117, c учетом их эксплуатации в условиях высокогорья и жаркого климата. Применение этих двигателей позволяет увеличить полезную нагрузку, а также повысить безопасность полетов.
В зависимости от типа вертолета, предусмотрена настройка САУ двигателя на взлетную мощность 2500, 2400, 2200 и 2000 л.с. На 2,5-минутном режиме мощность составляет 2800 л.с. для всех вариантов настройки взлетной мощности. Предусмотрен режим 30-минутной мощности равный взлетному режиму.
Объем работ по техническому обслуживанию, массово-габаритные характеристики, места стыковки с летательным аппаратом, не отличающиеся от двигателей семейства ТВ3-117, позволяют устанавливать ТВ3-117ВМА-СБМ1В на вертолеты без доработки борта. Система автоматического управления двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В по своему конструктивному исполнению аналогична САУ вертолетных двигателей ТВ3-117 предшествующих модификаций. Это значительно удешевляет процесс модернизации вертолетов, улучшает их летно-технические характеристики.
Новые конструктивные решения
Двигатель создан на базе серийного сертифицированного турбовинтового двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1 с учетом опыта изготовления, эксплуатации и ремонта вертолетных двигателей, выпускаемых ОАО "Мотор Сич". При разработке вертолетного двигателя использованы лучшие конструктивные решения, направленные на реализацию более высоких параметров и обеспечение заданных ресурсов, которые отработаны на двигателе-прототипе:
- Модернизирована система охлаждения дисков, опор и сопловых аппаратов турбины; исключено использование в конструкции турбины покрывающих дисков, применяющихся в двигателях семейства ТВ3-117 и ВК-2500 и ограничивающих ресурс этих двигателей.
- Изменена конструкция соплового аппарата 1 ст. ТК.
- На лопатках компрессора двигателя для повышения эрозионной стойкости нанесено защитное покрытие нитрид титана.
- В конструкцию камеры сгорания внедрены мероприятия по исключению коксования топлива в топливном коллекторе.
- Коллектор термопар перенесен за турбину компрессора, в область с более низкими температурами.
- Применены новые материалы с улучшенными свойствами и введены жаростойкие покрытия.
Испытания двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В
В ходе сертификационных работ по двигателю ТВ3-117ВМА-СБМ1В был проведен необходимый комплекс стендовых ресурсных и специальных испытаний. В том числе, при испытаниях в термобарокамере ЦИАМ была подтверждена работоспособность двигателя на высотах до 9000 м, в диапазоне температур окружающего воздуха от -600 С до +60о С и в диапазоне скоростей до 400 км/ч. Проведены запуски двигателя на высотах до 6000 м, подтверждена более высокая по сравнению с ТВ3-117 температура поддержания взлетной мощности.
Выполненный объем работ по двигателю ТВ3-117ВМА-СБМ1В позволил в кратчайшие сроки подготовить и провести летные испытания двигателя в составе вертолета.
Летные испытания модернизированного на ГП МО Украины "Конотопский авиаремонтный завод "АВИКОН" вертолета Ми-24П с двигателями ТВ3-117ВМА-СБМ1В подтвердили заданные параметры двигателя и продемонстрировали улучшение летно-технических характеристик вертолета. Так, например, была увеличена скорость набора высоты вертолета, также были выполнены полеты на высоту до 7000 метров.
Краткое описание конструкции двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В
Двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В является турбовальным газотурбинным двигателем со свободной турбиной.
Конструктивно двигатель выполнен по заднеприводной схеме. Он включает в себя одновальный газогенератор с осевым турбокомпрессором и кольцевой камерой сгорания, а также свободную осевую турбину.
Компрессор осевой, двенадцатиступенчатый, с регулируемыми входным направляющим аппаратом и направляющими аппаратами 1…4 ступеней и двумя клапанами перепуска воздуха за седьмой ступенью.
Камера сгорания - кольцевая, прямоточная, с двенадцатью двухконтурными центробежными форсунками и двумя свечами для розжига.
Турбина привода компрессора - осевая, двухступенчатая. Сопловые лопатки 1 ступени охлаждаются воздухом из-за компрессора. Рабочие лопатки обеих ступеней турбины неохлаждаемые, с бандажными полками.
Свободная турбина - осевая, двухступенчатая, с неохлаждаемыми сопловыми и рабочими лопатками. Рабочие лопатки свободной турбины имеют бандажные полки.
Ротор турбокомпрессора установлен на трех опорах, из которых передняя и задняя - демпферные, а средняя - жесткая.
Ротор свободной турбины установлен на двух опорах, из которых передняя - демпферная, а задняя - жесткая.
Передача мощности от силовой турбины, на расположенный за двигателем главный редуктор вертолета, осуществляется приводной рессорой.
Турбовальный двигатель ТВ3–117 предназначен для установки на вертолеты. Он является одним из лучших двигателей в мире по экономичности в своем классе, что достигнуто благодаря высоким КПД основных узлов (КПД компрессора равен 86%, КПД турбины компрессора 91%, КПД свободной турбины 96%). Величины удельного расхода топлива и удельной массы соответствуют лучшим мировым стандартам. Двигатель имеет большие запасы газодинамической устойчивости. В конструкции двигателя применены прогрессивные технические решения: титановый ротор компрессора, сваренный из отдельных дисков электронно-лучевой сваркой; рабочие и направляющие лопатки компрессора из титанового сплава, полученные методом холодной вальцовки; контактные графитовые уплотнения масляных полостей; на новейших модификациях применяется электронно-гидромеханическая система регулирования и управления и др. Двигатель имеет большой ресурс, обладает высокой надежностью, простотой обслуживания, хорошей ремонтопригодностью. Новейшие модификации сертифицированы. Разрабатываются опытные модификации для боевых вертолетов будущего. Некоторые модификации получили различные государственные премии СССР и России.
ТВ3–117 один из самых надежных двигателей в мире. Он может использоваться кроме вертолетов на различных судах водного транспорта, в качестве привода электрогенераторов и компрессоров нефтегазоперекачивающих станций. В реактивном варианте (без модуля свободной турбины) двигатель может применяться для сушки струей выхлопных газов помещений для скота, строящихся зданий, сдувания снега и льда на шоссейных и железных дорогах, аэродромах.
Конструктивные особенности:
осевой 12-ступенчатый компрессор с регулируемым входным направляющим аппаратом и направляющими аппаратами первых четырех ступеней;
кольцевая прямоточная камера сгорания;
осевая 2-х ступенчатая турбина компрессора;
осевая 2-х ступенчатая свободная турбина;
выхлопной патрубок с поворотом потока на 600;
гидромеханическая (на первых модификациях) и электро-гидромеханическая (на новейших модификациях) система регулирования и управления;
на входе в компрессор может устанавливаться пылезащитное устройство.
| Технические данные | ТВ3-117 | ТВ3-117В | ТВ3-117ВК | ТВ3-117ВМ | ТВ3-117ВМА | ТВ3-117ВМ-02 | ТВ3-117ВМА-02 |
| Мощность (взлетный режим), л.с. | 2000 | 2100 | 2200 | 2000 | 2200 | 2000 | 2200 |
| Мощность (крейсерский режим), л.с. | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 | 1500 |
| Удельн. расход (взлетный режим),г/л.с.час | 230 | 210+5% | |||||
| Мах температура газов перед турбиной (взлётный режим), К | 1263 | ||||||
| Длина, мм | 2055 | 2055 | 2055 | 2055 | 2055 | 2055 | 2055 |
| Высота, мм | 728 | 728 | 728 | 728 | 728 | 728 | 728 |
| Ширина, мм | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 |
| Масса, кг | 285 | 285 | 285 | 293 | 293 | 293 | 293 |
| Модификации | |
| Модель | Описание |
| ТВ3-117 | Базовая модификация. |
| ТВ3-117 III серии | Серийная модификация для Ми-24 |
| ТВ3-117МТ | Серийная модификация для Ми-8МТ |
| ТВ3-117М | Серийная модификация для Ми-14 |
| ТВ3-117КМ | Серийная модификация для Ка-27 |
| ТВ3-117В | Серийная модификация для Ми-24 (Ми-35) |
| ТВ3-117ВК | Серийная модификация для Ка-27, Ка-32 |
| ТВ3-117ВМ | Серийная модификация для Ми-8МТ (М0-17) |
| ТВ3-117ВМА | Серийная модификация для Ми-24 (Ми-35), Ми-28, Ка-27, Ка-32, Ка-50, Ка-52 |
| ТВ3-117ВМ-02 | Ми-8МТ (Ми-17) |
| ТВ3-117ВМА-02 | Ка-32 |
| ТВ3-117ВМА-03 | Опытная модификация, разработанная для Ми-28Н. Современная электронно-гидромеханическая система регулирования, управления и контроля двигателей. Обеспечивает быстродействие на переходных динамических режимах, повышенную приемистость, предварительное кратковременное повышение газодинамической устойчивости двигателей при пуске ракет, вывод двигателей из помпажа и вращающегося срыва, автоматическое восстановление режима при самозаглохании двигателей, регистрацию наработки по режимам и др. |
| ТВ3-117ВМА-Ф | Опытная модификация, разработанная для Ми-28Н. |
| ТВ3-117ВМА-Ф | Опытная модификация, разработанная для Ка-50 и Ка-52. |
15 августа в Крыму на Ми-8МСБ установлен мировой рекорд по поднятию вертолёта на предельную высоту полёта – 9.150 метров. Полёт выполнил совместный экипаж предприятия «Мотор Сич» и государственного научно-испытательного центра вооружённых сил Украины. Представитель Международной авиационной федерации (FAI) Алла Стрельникова зафиксировала мировой рекорд для вертолётов со взлётным весом от 6.000 до 10.000 кг. На нём были установлены двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии, созданные запорожскими моторостроителями. Установленный рекорд – хороший повод для рассказа об украинском вертолётостроении и не только…
Нелёгкая судьба ВК-2500
Несколько лет назад сообщения о намерении украинской стороны создать у себя в стране вертолётостроительную отрасль вызывали у многих экспертов снисходительные улыбки. Украинскому двигателестроению пророчили скорую смерть, и под впечатлением от этих мрачных прогнозов на территории России решено было создать в интересах импортозамещения производство собственных вертолётных двигателей. Согласно ФЦП «Развитие оборонно-промышленного комплекса на 2007–2010 годы и на период до 2015 года» на организацию серийного производства вертолётных двигателей в России было заложено 1,5 млрд. рублей.
Отправной точкой стал мотор ТВ3-117, а точнее его модификация ВК-2500. Вначале на право производства двигателя претендовали ОАО «Климов» и ОАО «Московское машиностроительное предприятие имени В.В. Чернышёва» (ММП имени В.В. Чернышёва). Администрация Санкт-Петербурга поддержала земляков и в 2007 году подписала с ними соглашение о намерениях построить на базе «Климова» новое предприятие. Запланированный ежегодный объём выпуска - около 200 вертолётных двигателей.
Но одно дело продекларировать намерение, другое – воплотить его в жизнь. В начале 2008 года глава Минпромэнерго Виктор Христенко издал приказ, в котором констатировалось, что выполнение решения по созданию производства сорвано. Давалось поручение безотлагательно принять меры по скорейшей организации производства этих двигателей на ММП имени В.В. Чернышёва. В 2009 году гендиректор Объединённой двигателестроительной корпорации Андрей Реус своим приказом вывел на авансцену нового игрока - изготовление ВК-2500 решено было сосредоточить на базе Уфимского моторостроительного производственного объединения (УМПО), где намеревались построить новый завод.
Осенью прошлого года в с двигателем ВК-2500 добавил интриги заместитель генерального директора ОАО «Казанское моторостроительное производственное объединение» (КМПО) по техническому развитию Сергей Шелепов. Он заявил, что предприятие заключило контракт с ОАО «Климов» на производство узлов двигателей ВК-2500. Пока задача КМПО - изготавливать примерно 30 процентов двигателя, в планах - выйти на 50 процентов, а затем - и на финальную сборку ВК-2500.
На исходе 2012 года Климов рапортовал о запуске типовых испытаний первого вертолётного двигателя ВК-2500, собранного на 100 процентов из российских комплектующих. Было заявлено о запланированном на 2013 год выпуске 50 таких двигателей. На проектную мощность (450 двигателей в год) намечено выйти к 2015 году.
Само по себе стремление не зависеть в двигателестроении и от других стран, пусть и бывших советских республик, вполне объяснимо, особенно если учесть нестабильность и непредсказуемость обстановки в мире. Но если быть действительно последовательными в вопросе импортозамещения в области вертолётного двигателестроения (обрести независимость от украинской промышленности), то зачем тогда было параллельно вести переговоры о закупке французских, канадских, американских двигателей? С Украиной, при всех известных проблемах, всё равно больше точек соприкосновения.
Тем более что запорожские моторостроители предлагали создать совместные предприятия по производству двигателей на территории России. Руководство фирмы неоднократно выражало готовность реализовать комплекс мероприятий, гарантированно обеспечивающий серийный выпуск моторов в необходимых объёмах и в установленные сроки вне зависимости от политической конъюнктуры на Украине.
Предлагалось изготавливать новую модификацию двигателя - ТВ3-117ВМА-СБМ1В. По расчётам специалистов «Мотор Сич», установка этих турбовальных авиадвигателей, созданных на базе самолётного турбовинтового двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1, позволит вертолётам семейства Ми-8/17 иметь на тонну большую грузоподъёмность, увеличит потолок полёта вертолётов на 1.500 метров и улучшит лётно-технические характеристики машины.
К тому же мотор уже был сертифицирован, а в России, пройдя испытания в ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова», получил положительные заключения (акты об испытаниях двигателя). Результаты барометрических испытаний показали его устойчивую работу до высоты 9.500 метров.
«Мотор Сич»: новая стратегия
Запорожские моторостроители, не получив ответа на свои предложения о сотрудничестве, стали самостоятельно вырабатывать стратегию развития на среднесрочную и более отдалённую перспективу. Проведена ревизия типажа двигателей, составлен план их модернизации, чтобы выстроить по мощности линейку моторов, отвечающую мировым тенденциям.
Дальнейшим шагом стала активизация работ по вертолётной тематике. На «Мотор Сич» созданы конструкторское бюро и вертолётное производство, которые ведут разработку, конструирование, модернизацию, ремонт и ремоторизацию вертолётной техники. В 2011 году компания получила сертификат, выданный Государственной авиационной службой Украины, согласно которому АО признано разработчиком авиационной техники. В том же году в состав компании вошёл Винницкий авиационный завод (ООО «ВиАЗ»). Он был реанимирован для выполнения капитальных ремонтов, а в дальнейшем получил сертификаты на право выполнения ремонтно-восстановительных работ и технического обслуживания на все виды ремонтируемой авиатехники.
Департамент по авиации Республики Беларусь в прошлом месяце выдал свидетельство о признании сертификата на право выполнения ВиАЗом работ в Белоруссии. Идёт работа по получению сертификатов России и Авиационного регистра Межгосударственного авиационного комитета на право ремонта вертолётов Ка-26, Ми-2 и другой авиатехники.
В прошлом году АО «Мотор Сич» купило 57 процентов акций белорусского ОАО «Оршанский авиаремонтный завод». По оценкам экспертов, на нём будет организована модернизация вертолётов Ми-8.
По мнению независимых наблюдателей, нишу для развития украинского вертолётостроения обеспечили, сами того не подозревая, Объединённая двигателестроительная корпорация и «Вертолёты России». В погоне за увеличением объёмов производства новых машин они де-факто игнорировали заинтересованность эксплуатантов в экономически выгодной и эффективной модернизации устаревающего вертолётного парка. «Вертолёты России» сделали ставку на создание новых машин и серийный выпуск нового модернизированного варианта Ми-172А2 с двигателями ВК-2500.
Судьбой же ранее выпущенных машин стали интересоваться только в плане капремонта. И ситуацией воспользовались в «Мотор Сич». С целью дальнейшего повышения лётно-технических характеристик уже выпущенных вертолётов, особенно при их эксплуатации в высокогорных районах стран с жарким климатом, на предприятии создали двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В, который имеет значительно увеличенные ресурсы по сравнению с ВК-2500.
Выполнены работы по сертификации модификаций этого двигателя, получивших обозначение ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4 (с воздушным запуском) и 4Е (с электрическим запуском) серий. Они предназначены для ремоторизации находящихся в эксплуатации вертолётов Ми-8Т, где новый двигатель заменит снятые с производства ТВ2-117, что позволит улучшить лётно-технические и эксплуатационные характеристики этих машин.
В итоге был создан вертолёт Ми-8МСБ, оснащённый моторами ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е. Первый полёт модернизированной машины состоялся 10 ноября 2010 года.
На этапе выработки базовой концепции нового двигателя было много споров о том, по какому пути идти для его принципиального улучшения. Рассматривались два варианта запуска – с использованием вспомогательной силовой установки и электрозапуском.
Практика показала, что лучше второй вариант. При нём уменьшается объём работ и затрачиваемое время на подготовку вертолёта к полёту. Во время испытаний в горно-пустынной местности (Республика Таджикистан) запуск двигателей на высоте более 4.500 метров был выполнен от автономных источников питания за полторы минуты. Помимо этого, сократилась приёмистость двигателя, и он с режима малого газа до максимального выходит за 7-8 секунд. У его предшественника на это уходило до 14. Машина прекрасно себя показала в испытательных полётах при температуре наружного воздуха +470С при перевозке груза в 12 тонн.
Запорожские моторостроители утверждают, что модернизированный вертолёт Ми-8Т с новым двигателем получает эксплуатационный ресурс, рассчитанный на 10–16 лет эксплуатации. По мнению доктора технических наук Вячеслава Богуслаева, благодаря продлению ресурса Украина может получить 8–10 лет для разработки собственного вертолёта.
«Двоечка» идёт в отличники
Не остался без внимания запорожских производителей и Ми-2. Несмотря на высокую востребованность этих многоцелевых лёгких вертолётов, прослеживается тенденция к снижению их парка. Объёмы эксплуатации «двоечек» падают вследствие приближения машин к границам установленных ресурсов по наработке как по годам, так и по календарному сроку службы.
Поэтому вопрос модернизации вертолётов Ми-2 давно назрел. Тем более что вертолёты западного производства Augusta, Веll, Robinson, Eurocopter далеко не всегда удовлетворяют эксплуатантов вследствие высокой стоимости их лётного часа и ряда ограничений по эксплуатации.
Не секрет, что в авиапарке Ми-2 основная причина аварий и катастроф - это отказ силовой установки. По мнению эксплуатантов, модернизация «двоечки» имеет смысл только при установке на неё современных двигателей взамен морально устаревших, ненадёжных ГТД-350, имеющих малые показатели назначенного, межремонтного ресурсов и не слишком экономичных.
Поэтому при поддержке «Мотор Сич» возобновлена производственная деятельность Винницкого авиационного завода и выполнен капитальный ремонт 38 вертолётов Ми-2. На сегодняшний день, кроме ремонтно-восстановительных работ, на этом предприятии активно проводятся работы по подготовке к освоению модернизации по профилям Ми-2МСБ и МСБ-2.
Модернизация вертолёта Ми-2 в вариант Ми-2МСБ включает в себя, в частности, замену двигателей ГТД-350 на современные двигатели АИ-450М запорожского производства. Примечательно, что в аналогичном российском проекте по модернизации Ми-2 в варианте Ми-2М также участвует «Мотор Сич».
Лучший аргумент – рекорд
Доказывать преимущества одного однотипного вертолёта перед другим можно долго. Лучший аргумент - мировой рекорд. 19 мая 2010 года в украинском городе Конотопе на предприятии «Авиакон» состоялись лётные испытания вертолёта Ми-8МТВ с двигателями ТВ3-117ВМА-СБМ1В. В ходе испытаний вертолёт поднялся на высоту 8.100 метров за 13 минут, установив мировой рекорд. Максимальная мощность в 2.000 лошадиных сил поддерживалась в течение 30 минут.
Перед этим на других испытаниях на Ми-24 с двигателями ТВ3-117ВМА-СБМ1В была показана скороподъёмность на высоту 5.000 метров за 9 минут. Это означает, что достигнута рекордная вертикальная скорость набора высоты в 2,5 раза выше по сравнению с базовым вариантом.
На выставке HeliRussia-2010 украинский стенд посетила представительная российская делегация, и один из её участников с иронией поинтересовался: «На Украине отменили законы термодинамики?» Но после полученных объяснений настрой стал иным. Представители российских ВВС прямо на выставке сделали предложение о проведении государственных испытаниях двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В у нас в стране и сразу получили согласие. К тому же запорожские моторостроители выразили готовность взять на себя часть материально-технических расходов.
Испытания полностью подтвердили характеристики, заявленные производителем. Вместе с тем создатели мотора предлагают провести ещё один этап испытаний с более жёсткими нормативами; готовы они и выпускать двигатель на российских военных авиаремонтных заводах, взяв на себя жёсткие гарантийные обязательства. За время проведения испытаний им уже подготовлена производственная площадка.
Но вернёмся к событию, с которого началась статья. Установлен не просто мировой рекорд, а продемонстрирован научный, конструкторский, технический и организационный потенциал вертолётостроения соседней страны.
Не секрет, что наши производители сделали ставку на Ми-38. Проект довольно интересный, высокотехнологичный, но дорогой и с неблизкой перспективой. Начало серийного производства машины запланировано на 2015 год, но при условии, что по какой-либо причине не будет заблокирована поставка двигателей PW127TS канадской фирмы Pratt & Whitney Canada Corp., как это произошло осенью 2008 года (воздержимся в интересах «политкорректности» от вполне уместных комментариев относительно искренности разговоров о необходимости импортозамещения).
В августе 2012 года на XIV чемпионате по вертолётному спорту на Ми-38 установлен мировой рекорд в поднятии на высоту 8.620 метров. Кроме того, поставлен рекорд скороподъёмности без груза на высоту 3.000 метров за 6 минут, а затем на высоту 6.000 метров за 10 минут 52 секунды в классе E-1h (категория FAI для вертолётов взлётной массой от 10 до 20 тонн).
Но эти показатели в этом году превзошла не просто «восьмёрка», а по сути «бабушка тэшка» (Ми-8Т) с двигателями новой модификации. Да, это вертолёт другой весовой категории, но речь идёт о потенциале и возможности машин по критерию «эффективность – цена». Словом, российским вертолётостроителям есть над чем задуматься…