ТВ7-117В подняли в небо Ми-38-2
Андрей ФОМИН
Ми-38-2 (ОП-3) с двигателями ТВ7-117В в первом полете по кругу, 29 ноября 2013 г.
13 ноября 2013 г. в подмосковном Томилино, на базе ОАО «Вертолеты России», впервые поднялся в воздух третий летный экземпляр нового среднего вертолета Ми-38. Он стал первой взлетевшей машиной модификации Ми-38-2, оснащенной новыми отечественными двигателями ТВ7-117В разработки ОАО «Климов» (предприятие Объединенной двигателестроительной корпорации — дочернего предприятия ОПК «Оборонпром» госкорпорации «Ростех»), До сих пор летные испытания опытных Ми-38 (первого, а затем второго прототипов) проводились с двигателями канадского производства, однако на серийных машинах должны найти применение российские ТВ7-117В.
Одним из заметных отличий ТВ7-117В от других ранее выпускавшихся турбовальных двигателей «Климова» является вывод мощности вперед
Двигатель ТВ7-117В прошел долгий и непростой путь в небо. К разработке его на «Климове» приступили еще три десятка лет назад, когда МВЗ им. М.Л. Миля начало проектирование перспективного среднего вертолета Ми-38 (в то время — Ми-8М), призванного стать преемником легендарных Ми-8 (Ми-17). По сравнению с предыдущим вертолетным двигателем «Климова» — TB3-I17 — новое изделие должно было располагать большей мощностью, лучшими расходными характеристиками и повышенным расчетным ресурсом. Все это предопределило необходимость внедрения новых технических решений, прогрессивных конструкционных материалов и даже изменение самой схемы двигателя — прежний многоступенчатый осевой компрессор, применявшийся на ТВ2-117 и ТВЗ-117, уступил место более производительному, но и более компактному осецентробежному. К тому же, с учетом планируемой компоновки силовой установки на будущем Ми-38, впервые в отечественной практике вывод мощности двигателя необходимо было сделать не назад, а вперед.
Турбовальный ТВ7-117В создавался параллельно с унифицированным с ним турбовинтовым ТВ7-117С, предназначавшимся для новых региональных самолетов Ил-114 (см. врезку). Разработка ТВ7-117В велась на основании постановления советского правительства от 1 декабря 1989 г. К началу 90-х была разработана необходимая конструкторская документация, выпущен эскизный проект, изготовлены макеты двигателей и проведена макетная комиссия вертолета Ми-38 с ТВ7-117В. Но… наступили тяжелые времена, распался Советский Союз, прекратилось финансирование многих военных и авиационных программ. Не обошла эта участь и климовцев: средств на создание ТВ7-117В с 1992 г. государством больше не выделялось, и программу пришлось приостановить.
Сам Ми-38 в середине 90-х гг. в рамках международной кооперации был переориентирован на использование двигателей канадского производства — турбовальных PW127TS компании Pratt amp; Whitney Canada. Именно в таком варианте и был достроен его первый летный экземпляр (ОП-1, бортовой номер RA-38011), поднявшийся в воздух в декабре 2003 г. Спустя семь лет, осенью 2010-го, налетные испытания поступил и второй опытный Ми-38 (ОП-2, RA-38012) с той же силовой установкой (подробнее о программе Ми-38 — см. «Взлёт» № 5/2011, с. 44–48). Тем не менее, было очевидным, что рядом заказчиков, например, Министерством обороны России, будет востребована версия Ми-38 с отечественной силовой установкой. К тому же в 2008 г. стало известно, что Pratt amp; Whitney Canada не получила разрешения правительства на поставки двигателей для Ми-38 и приостановила свое участие в программе. В связи с этим работы по ТВ7-117В были возобновлены: еще в 2004 г. был заключен соответствующий госконтракт. Но финансирование работ по-прежнему оставляло желать лучшего, и они неоднократно снова приостанавливались.
Так продолжалось до 2009 г., когда стало ясно, что на канадское участие в программе Ми-38 рассчитывать в ближайшее время больше не приходится. Заказчиком было утверждено скорректированное техническое задание на двигатель ТВ7-117В для вертолета Ми-38, и он был включен в число приоритетных программ Объединенной двигателестроительной корпорации, в которую вошло ОАО «Климов». В итоге, в течение 2009–2013 гг. на «Климове» был выпущен комплект конструкторской документации для изготовления двигателя, проведена подготовка производства для постройки опытных образцов, изготовлен стенд для испытаний, разработаны новая электронная система управления двигателем БАРК-6 В типа FADEC.
Изготовленные опытные образцы ТВ7-117В и блоков автоматического регулирования и контроля БАРК-6В прошли комплекс стендовых и длительных испытаний в объеме, необходимом для начала заводских летных испытаний, на что было получено соответствующее заключение ЦИАМ. В соответствии с графиком опытно-конструкторских работ были изготовлены и поставлены МВЗ им. M.J1. Миля и Казанскому вертолетному заводу шесть двигателей ТВ7-117В для проведения заводских летных испытаний в составе силовой установки вертолета Ми-38 (вариант с такими двигателями получил название Ми-38-2).
В течение 2012–2013 гг. для обеспечения совместной работы двигателя и редуктора в составе вертолета и проведения летных испытаний Ми-38-2 двигатели ТВ7-117В были подвергнуты ряду дополнительных доработок. В этом году два летных экземпляра TB7-I17B были смонтированы на борту третьего летного образца вертолета (ОП-3), и после перебазирования его с Казанского вертолетного завода на базу МВЗ им. M.J1. Миля в Подмосковье в конце августа он был впервые продемонстрирован на статической стоянке холдинга «Вертолеты России» на авиасалоне МАКС-2013.
Сразу после окончания выставки началась наземная отработка двигателей в составе Ми-38-2 (ОП-3) и подготовка его к началу летных испытаний, увенчавшаяся первым взлетом 13 ноября. Опытная машина с бортовым № 38013 выполнила висение, а затем вращения и небольшие перемещения над площадкой в Томилино. После анализа полученных в результате первого подъема экспериментальных данных и необходимых наземных отработок, в пятницу 29 ноября Ми-38 (ОП-3) выполнил первый 12-минутный полет по кругу, в котором его сопровождал Ми-8, с борта которого велась фото- и видеосъемка. Впереди у Ми-38-2 и его силовой установки — насыщенная программа летных и сертификационных испытаний, которая должна завершиться к началу 2015 г.
Стоит заметить, что ТВ7-117В (ранее он именовался также ВК-3000) является качественно новым шагом вперед в отечественном вертолетном двигателестроении. Применение осецентробежного компрессора (пять осевых ступеней и одна центробежная) вместо 12-ступенчатого осевого компрессора двигателей семейства ТВЗ-117/ВК-2500 позволило почти на полметра сократить длину двигателя и на 70–80 % повысить степень сжатия воздуха в компрессоре. Новые конструктивные решения и технологии обеспечили повышение температуры газов перед турбиной на 200–250 К. В итоге, ТВ7-117В стал развивать взлетную мощность 2800 л.с. (у ТВЗ-117ВМА — 2200 л.с., у ВК-2500 — 2400 л.с.). Кроме того, было введено несколько чрезвычайных режимов работы (для обеспечения безопасного завершения полета на случай отказа второго двигателя): 3750 л.с. в течение 30 с, 3500 л.с. в течение 2,5 мин и 3000 л.с. в течение 30 мин. Для сравнения: мощность ВК-2500 на кратковременном чрезвычайном режиме составляет 2700 л.с., а у двигателей ТВЗ-117ВМА такой режим не предусмотрен. Помимо роста мощности обеспечено заметное улучшение расходных характеристик: удельный расход топлива у ТВ7-117В снижен до 0,195 г/л.с. ч, в то время как у ТВЗ-117ВМА этот показатель составлял 0,230 г/л.с.ч.
Ми-38-2 (ОП-3) поднимается в первый полет, 29 ноября 2013 г.
Применение осецентробежного компрессора вместо традиционного осевого позволило заметно уменьшить длину ТВ7-117В