(499) 267-83-08

в рабочие дни с 11:00 до 19:00

(967) 289-13-39

ежедневно с 9:00 до 23:00

Записаться

Появилась возможность записаться он-лайн!

Этапы обучения

Теория и практическое обучение вождению на механике или автомате, индивидуальный подход, никаких дополнительных затрат.


Малоразмерные турбореактивные двигатели


Малоразмерный турбореактивный двигатель Reynolds

Малоразмерный турбореактивный двигатель Reynolds R 500 предназначен для беспилотных летательных аппаратов взлетной массой от 200 до 500 килограммов. Отличается большей эффективностью по сравнению с аналогами.

Описание

Технические характеристики

Описание:

Малоразмерный турбореактивный двигатель Reynolds R 500 предназначен для беспилотных летательных аппаратов взлетной массой от 200 до 500 килограммов. Данные летательные аппараты относятся к сверхлегкому классу.

Турбореактивный двигатель Reynolds R 500 имеет достаточно большой межремонтный ресурс – 300 часов, который в 5-6 раз превосходит межремонтный ресурс аналогов, а также высокие показатели экономичности – удельный расход топлива составляет 1,2 килограмма на килограмм-силу в час. Турбореактивный двигатель Reynolds экономичнее своих аналогов на 20-40 %. Бесколлекторный стартер-генератор двигателя расположен на одном валу с двигателем.

Турбореактивный двигатель Reynolds R 500 выпускается для наружного размещения, внутреннего размещения, а также имеет укороченное исполнение.

Технические характеристики:

Характеристики Значение
Длина двигателя для наружного размещения, внутреннего размещения, укороченное исполнение, см 490, 464, 339
Диаметр двигателя, см 197
Тяга двигателя, Н 500
Вес двигателя с обвязкой, кг 7,5
Межремонтный ресурс, ч 300
Мощность стартер-генератора, Вт 400
Топливо керосин
Пусковое топливо керосин
Частота вращения вала, об/мин 75000
Расход воздуха через двигатель, кг/с 1
Степень повышения давления в компрессоре 4,5
Температура газа перед турбиной, К 1150
Удельный расход топлива на максимальной тяге, кг/кгс/ч 1,2395

Примечание: описание технологии на примере турбореактивного двигателя Reynolds R 500.

© Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, https://www.reynolds.aero, КБ “Рейнольдс” (Reynolds)

карта сайта

турбореактивный двигатель купить самолета принцип работы для авиамоделей своими руками топливо видео вк 1 p300 rx g как работает работа устройство принцип тяга кпд недостатки форсажная камера схема второй контур запуск авиационного турбореактивного двигателя как сделать первый форсажный двухконтурный авиационный турбореактивный двигатель реферат самому мини презентация самодельный чертежи когда в турбореактивном двигателе используется реверсивное устройство зачем турбореактивным двигателям второй контур вид топлива цена лопатки турбина достоинства и недостатки камера сгорания мощность компрессор история реверс турбореактивного двигателя

comments powered by HyperComments

xn--80aaafltebbc3auk2aepkhr3ewjpa.xn--p1ai

Авиационные двигатели для беспилотных леталельных аппаратов.

Как известно, сегодня в большинстве ведущих армий мира широко применяются малоразмерные беспилотные летательные аппараты (БПЛА). Конструкции их достигли в последние годы невиданного ранее совершенства — так, продолжительность полета некоторых образцов, используемых для воздушной разведки, уже приближается к суткам непрерывного полета. Используемые для наведения БПЛА обеспечивают немыслимую в прежние времена точность попадания ракет — до 1 метра, а разрешение видеоаппаратуры позволяет разглядеть на земле самые мельчайшие предметы, в то время как обнаружить и уничтожить такой летательный аппарат очень трудно, а иногда и просто невозможно — благодаря своим малым размерам БПЛА практически невидим и неслышим с земли даже с помощью самых совершенных радиолокационных средств. Есть и еще масса других всевозможных задач, которые решаются данным видом авиационной техники, причем не только военных.

Опыт некоторых локальных конфликтов, произошедших в последние годы, уже показал, что только с помощью боевой авиации обычного типа (истребители, штурмовики и бомбардировщики) невозможно решить целый ряд серьезных боевых задач. Это, вероятно, приведет в ближайшем будущем к широкому внедрению и применению в российских войсках беспилотных ЛА. Хотя и с опозданием от остального мира.

Разработка БПЛА различных схем и типов началась более 35 лет назад, и работы по этому направлению достигли значительной интенсивности уже к началу 80-х годов прошлого века. Причем не только за рубежом, но и в СССР. В мире эти работы продолжились вполне успешно, в то время как экономический крах СССР стал серьезным тормозом для тех разработок, которые были выполнены к этому времени.

Однако к концу 70-х годов в СССР работы по созданию малоразмерных БПЛА разведывательного назначения, оснащенных весьма передовой на тот момент времени электронной и видеоаппаратурой, уже шли полным ходом. БПЛА данного типа не только создавались на бумаге и в металле, но и проходили испытания на полигонах, где оценивались способности работы всех систем и даже проверялись возможности обнаружения и поражения этих аппаратов самыми современными средствами противовоздушной обороны (которые, кстати, уже тогда показали свою недостаточную эффективность для борьбы с этим типом авиационной техники).

Мы не будем говорить о всех работах тех лет — это, с одной стороны, уже почти древняя история, а с другой — тема для специалистов совсем не нашей специальности. Потому что наша специальность — это двигатели. Где тоже были достигнуты определенные успехи, заметная часть которых, к сожалению, оказалась практически полностью утерянной за последующие годы…

Малоразмерные ТРД

Чем малоразмерный БПЛА отличается от обычного полноразмерного самолета? Очевидно, не только отсутствием пилота и необходимостью применения сложных электронных систем управления. Одна из основных проблем такого летательного аппарата — это двигатель. Потому что для аппарата весом несколько сотен килограмм, и особенно, несколько десятков, не нужны тонны тяги — здесь необходим весьма и весьма миниатюрный двигатель, тяга которого составит всего десяток-другой кило. Или мощность — с десяток-другой лошадиных сил.

При кажущейся простоте (ну, что такого сложного — сделать двигатель размером поменьше или побольше?) задача по созданию любого малоразмерного двигателя, основываясь на имеющемся опыте полноразмерных конструкций, чрезвычайно трудна для практического решения. Если речь идет о силовой установке с двигателем внутреннего сгорания и воздушным винтом, то пригодных для авиационного применения аналогов нужной мощности просто не найти. С другой стороны, пытаться уменьшить в десятки раз полноразмерные авиационные ДВС — просто дохлое дело. В те годы, когда развертывались работы по данной тематике (в том числе, в Московском авиационном институте), самыми близкими и подходящими казались авиамодельные двигатели — они были самими высокофорсированными и имели малый удельный вес, а именно это и требовалось для малоразмерной беспилотной авиации.

К сожалению, попытки увеличить масштаб у так хорошо отработанных микроконструкций даже в 5-10 раз оказались тщетными — те проверенные конструкторские решения, которые отлично работали в размере микро, оказались совершенно неработоспособными в макро. В конце концов определенное распространение получила оппозитная 2-тактная схема — до 4-тактных моторов тогда еще не доросли, а оппозитный 2-тактник давал требуемые 20-30 л.с. и при прочих равных условиях не самый большой уровень вибраций, крайне нежелательных для применяемых в то время бортовых телекамер.

Для целого ряда возможных задач отрабатывались и реактивные двигатели. А здесь дело обстояло еще хуже — никаких аналогов или прототипов вообще не было. Сейчас есть микро-ТРД для авиамоделей, а тогда самый маленький турбореактивный двигатель можно было сделать, к примеру, из турбостартера (он применяется для запуска больших ТРД). Но у него получается около 50 кг тяги, что слишком много для аппаратов с весом менее 200-250 кг. Да и какой из вспомогательного агрегата двигатель? Запускать другие он может, а сам слишком тяжел для самостоятельной работы…

А какая самая большая проблема в микро-ТРД? Это зазоры между рабочими лопатками и корпусом. Когда двигатель большой, зазоры относительно малы, а это определяет хорошие КПД компрессора и турбины, значит — и тягу двигателя. Но стоит только начать уменьшать размеры, как зазоры берут свое — меньше их не сделать, иначе лопатки будут задевать за корпус при повышении оборотов и нагреве, а если сделать нормальными, то вследствие неминуемых утечек через такие зазоры серьезно падает КПД. И не выходит никакой тяги…

Вот и возникла идея — а как вообще обойтись без зазоров? То есть сделать корпус и рабочие колеса за одно целое? Так возникла идея роторного ТРД. Идея оказалась весьма оригинальной — никаких аналогов нигде в мире тогда не было. Суть идеи предельно проста (см.схему) — ротор стоит на 2-х подшипниках, но колеса компрессора и турбины соединены не валом по внутреннему диаметру, а барабаном по наружнему. Между колесами образуется полость — камера сгорания. Воздух, выходя из компрессора, движется по спирали, при сгорании он сохраняет спиральное движение и так входит в турбину.

Преимущества схемы при малых размерах несомненны — нет не только зазоров в рабочих лопатках, но не нужны и спрямляющий аппарат компрессора и сопловой аппарат турбины, то есть нет тех неподвижных лопаток, которые вначале выпрямляют закрученный после компрессора поток, а потом опять закручивают его перед турбиной. А камера сгорания получилась сама по себе оригинальной — при спиральном движении воздуха перемешивание его с горячими газами для достижения приемлемой температуры газов перед турбиной не требует специальных устройств, достаточно участок камеры вблизи оси отделить от основного потока конусом и подать туда необходимое количество топлива.

На описанную схему двигателя и его камеру сгорания были получены свидетельства на изобретение. Интересно, что одно из самых известных на то время двигательных КБ долго отстаивало свой приоритет на данную схему двигателя, но в конце концов проиграло. К сожалению, до реального производства опытного образца дело по разным причинам не дошло, хотя документация была подготовлена. Вероятно, вместо спора с КБ было бы лучше объединиться для совместной работы, но возможности и время для этого упустили…

Малоразмерные пульсирующие ВРД

Еще одним направлением в те годы стало использование реактивных двигателей других схем — в том числе, небезызвестного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя (ПуВРД). Печальную известность этот тип двигателя получил потому, что стоял на самолетах-снарядах V-1 (Фау-1), которыми немцы обстреливали Лондон в 1944-45 гг. Немецкий беспилотный «самолет-снаряд» (крылатая ракета) «Фау-1» фирмы Физелер (Fieseler Fi-103) был фактически первым в мире боевым беспилотным летательным аппаратом, массово применявшимся во время Второй мировой войны.

Полноразмерный ПуВРД впервые был разработан в Германии в конце 30-х гг. немецким учёным-аэродинамиком Паулем Шмидтом на основании схемы, предложенной ещё в 1913 г. французским конструктором Лорином. Промышленный образец этого двигателя AS109-014 создала фирма «Аргус» в 1938 г. Для основной силовой установки беспилотного самолёта-снаряда одноразового использования двигатель подходил почти идеально: его простая и технологичная конструкция обеспечивала низкую стоимость производства, а в качестве топлива мог использоваться обычный авиационный бензин. Конструктивно двигатель AS109-014 представлял собой изготовленную из листовой стали трубу переменного сечения, состоящую из головной части с диффузором и входной клапанной решёткой, камеры сгорания и выхлопной трубы (сопла). В течение одной секунды в таком двигателе происходило 40-45 пульсирующих циклов сгорания топлива, при этом он развивал тягу до 300 кгс, достаточную для сообщения самолёту-снаряду «Фау-1» массой 2160 кг скорости 600-650 км/ч.

После войны трофейные образцы двигателей и самолетов были привезены в Москву и тщательно изучались. На авиазаводе №51 начали производство копий, а в КБ В.Челомея разработали ряд усовершенствованных образцов. Советские ученые Б.Стечкин и В.Щетинков даже создали теорию и основы газодинамического расчета двигателей данного типа. Однако дальше опытных партий дело не пошло — военных не удовлетворили характеристики точности поражения целей у разработанных комплексов. Претензии были и к двигателю — его повышенный расход топлива не позволял достичь большой дальности и продолжительности полета. Проблема также была в не слишком большой скорости полета, хотя последние опытные образцы усовершенствованных аппаратов КБ В.Челомея со сдвоенными ПуВРД смогли достичь 960 км/час. Ну, и сильный шум и вибрации работающего ПуВРД тоже не способствовали его внедрению в авиацию.

С такими же проблемами столкнулись и в США, где также исследовались трофейные образцы V-1 и создавались их усовершенствованные аналоги. В результате к началу 50-х годов все работы по двигателю данного типа постепенно свернули и в СССР, и в США.

Однако этот тип двигателя не канул в лету. Многочисленные инженеры и исследователи продолжали и продолжают до сих пор изучение процессов и создание различных конструкций ПуВРД. И на это есть причины. Если рассмотреть возможную область применения того или иного двигателя, то легко заметить, что она зависит от тех задач, которые должен выполнить летательный аппарат. Например, там, где не требуется очень большая скорость и продолжительность полета, ПуВРД вполне способен их обеспечить. Поэтому периодически к этому типу двигателя интерес появлялся снова и снова. Так произошло и к концу 70-х годов, когда начались работы по малоразмерным беспилотным ЛА.

Очевидно, для задач 70-80-х полноразмерный ПуВРД был слишком большим. Однако масштаб здесь не являлся проблемой — сам двигатель предельно прост по конструкции, и у него отсутствуют какие-либо вращающиеся части. К слову сказать, авиамоделисты уже давно опробовали немецкое изобретение и освоили такие двигатели с тягой всего в несколько кг. Примерно такой образец и был взят за основу — от немецкого прототипа он отличался не только во много раз меньшими размерами и почти в 100 раз меньшей тягой, но и частотой циклов, которая, напротив, доходила до 150 Гц.

При выполнении работ постепенно удалось существенно усовершенствовать теорию рабочего процесса и составить расчетную программу для оптимизации параметров двигателя данного типа (в те времена использовались стационарные ЭВМ с вводом параметров с перфокарт). В результате теоретической и экспериментальной отработки процессов была выбрана наилучшая геометрия камеры и входного устройства, что и послужило основой для опытной конструкции.

Однако не все так просто — в конкретной задаче стояло не только сделать сам двигатель, но и его систему запуска, причем автономную и способную запускать двигатель автоматически в полете. В соответствии с этим в конструкции появился небольшой баллон сжатого до 100 бар воздуха, воздушный кран с приводом от рулевой машинки, топливный бак с электромагнитным клапаном, баллоном для газа и регулятором давления наддува, а также система зажигания со специальной сверхминиатюрной катушкой и свечой поверхностного разряда.

В качестве газа, используемого для наддува топливного бака, для простоты и малых габаритов применили сжиженный пропан, хотя это потребовало разделить бак на бензиновую и газовую полости герметичной резиновой мембраной (чтобы исключить растворение пропана в бензине). При подаче команды на запуск рулевая машинка освобождала запорную чеку штока воздушного крана, давлением сжатого воздуха в баллоне открывалась его подача в камеру сгорания, при этом шток нажимал на концевой выключатель, включавший электромагнитный топливный клапан и систему зажигания — этого было вполне достаточно для надежного пуска.

Получилась очень компактная конструкция, имевшая неплохие удельные параметры (отнесенные к ее массе), что позволило продолжить работы. Для этого силовая установка была построена в нескольких экземплярах, после чего прошла многочисленные стендовые и летные испытания. Двигатель был скомпанован в сборе со всеми агрегатами (см.фото) и установлен на специально сконструированном раскладывающемся летательном аппарате. Аппарат заправлялся в кассету, после сброса с большой высоты выходил из кассеты, раскрывался и автоматически переводился в горизонтальный полет, после чего производился автоматический запуск двигателя и полет по заданной программе. При отработке силовая установка показала исключительную надежность — успешными были все 100% проведенных запусков двигателя в воздухе.

Сегодня трудно сказать, во что могли бы вылиться все эти работы, если бы они не заглохли в середине 80-х. Но вполне вероятно, что мы смотрели бы сейчас на некоторые современные иностранные беспилотники несколько другими глазами. Для нас же эти работы оказались ступенькой к ДВС — если вместо камеры сгорания ПуВРД поставить цилиндр с поршнем, то все процессы будут весьма похожи…

Другие наши работы в авиации…

ab-engine.gectopascal.com

НПО «Сатурн» и АО «ОМКБ» будут вместе делать двигатели для крылатых ракет

Программа малоразмерных газотурбинных двигателей НПО «Сатурн» и АО «Омское моторостроительное конструкторское бюро» (АО «ОМКБ») будет развиваться под руководством НПО «Сатурн». 

Начиная с апреля 2017 года, НПО «Сатурн» стало управляющей организацией АО «ОМКБ». Тесное взаимодействие НПО «Сатурн» и АО «ОМКБ» позволит обеспечить серийный выпуск продукции, успешное решение других задач, стоящих перед коллективами рыбинского и омского предприятий.

В конечном итоге происходящие изменения нацелены на экономию государственных ресурсов, на совместное создание продукта, оптимизацию его экономических характеристик. Будут консолидированы усилия как конструкторских служб ОМКБ и НПО «Сатурн», так и производственных. Между предприятиями всегда существовало тесное взаимодействие в области производственной кооперации по изготовлению деталей и сборочных единиц, также реализуется программа консолидации закупок комплектующих изделий, материалов и заготовок.

Испытания первого отечественного газотурбинного двигателя большой мощности >>

Безусловно, плюсов интеграции множество. В НПО «Сатурн» создана мощная производственная база, ОМКБ сильно в конструктивном и технологическом понимании процесса. В то же время в рамках тесного сотрудничества с НПО «Сатурн» Омское КБ получило толчок к развитию: вводятся новые производственные мощности, строятся новые цеха, инвестируются средства в оборудование.

В советские годы в нашей стране разработкой малоразмерных двигателей занимались два конструкторских бюро. Это Авиамоторный научно-технический комплекс «Союз» (АМНТК «Союз») – в ту пору его возглавлял академик Олег Николаевич Фаворский и Омское моторостроительное конструкторское бюро, под руководством Виктора Степановича Пащенко. Этими КБ были разработаны два двигателя, один из них, продукт «Союза», назывался изделие «95» (двигатель Р95-300)*, другое, омское, – изделие «36» (двигатель ТРДД-50)**.

Перед Министерством авиационной промышленности (МАП) возникла дилемма — какому из этих двух двигателей дать «зелёную дорогу». Вопрос был поставлен на обсуждение в научно-техническом совете МАП. С одной стороны, ТРДД-50 превосходил конкурента по живучести, с другой, по вине этого двигателя окончились неудачей несколько испытательных пусков. В итоге на совете было принято решение о запуске в крупносерийное производство «изделия 95», закрыв таким образом дорогу в жизнь на многие годы двигателю ТРДД-50.

Заменить украинские двигатели >>

С распадом СССР единственный производитель двигателя Р95-300 остался на Украине. В связи с этим было решено возобновить выпуск «изделия 36» для замены исчерпавших ресурс Р95-300 и оснащения новых крылатых ракет. И тогда в конце 1990-х годов рыбинскому заводу было поручено освоить серийное производство подобной продукции и начать разработку дальнейших модификаций для различного типа крылатых ракет. В ОМКБ в 90-х годах благодаря усилиям Валентина Григорьевича Костогрыза удалось сохранить конструкторскую школу. И в сотрудничестве с екатеринбургским КБ «Новатор» на базе ранее имеющихся разработок создать новое изделие для современного ракетного комплекса.

НПО «Сатурн» исторически выполняло работы, направленные на обеспечение безопасности нашей страны. Одним из самых динамично развивающихся направлений деятельности компании является разработка, модернизация и серийное изготовление малоразмерных двигателей – газотурбинной техники для беспилотных летательных аппаратов. БПЛА становятся все более востребованными в различных областях применения. Темпы развития данного направления стремительно растут.

Заказчики ставят перед  двигателистами новые, все более сложные задачи. Основными требованиями к двигательным установкам являются минимальные габариты и масса, высокая экономичность и значительный ресурс. В свое время, в соответствии с государственной политикой по переходу на отечественные двигатели для крылатых ракет НПО «Сатурн» успешно реализовало программу импортозамещения малоразмерных газотурбинных двигателей, были разработаны и поставлены на серийное производство несколько модификаций отечественных двигателей для оснащения крылатых ракет стратегического и оперативно-тактического назначения, воздушного и морского базирования.

Как собирают двигатели для самолетов >>

Научно-технический потенциал предприятия и освоенные технологии разработки и производства малоразмерных двигателей позволяют разрабатывать двигатели для самых разнообразных БПЛА в интересах российских заказчиков, а также выполнять работы по адаптации и поставке изделий для летательных аппаратов инозаказчиков. В 2013 году в НПО «Сатурн» была завершена разработка и успешно проведены государственные испытания нового малоразмерного двигателя для БПЛА. Акт государственных стендовых испытаний утвержден заказчиком, и двигатель постановлен на серийное производство.

За последние несколько лет в рамках долгосрочных контрактов на поставку серийных изделий НПО «Сатурн» значительно увеличило объемы поставок малоразмерных двигателей, вышло на производство, сравнимое с объемами советского периода. Развитие серийных программ НПО «Сатурн» нацелено на увеличение пропускной способности производства и снижение себестоимости изготовления продукции. С целью консолидации усилий по разработке и серийному изготовлению двигателей для БПЛА инициированы процессы объединения НПО «Сатурн» и АО «ОМКБ».

АО «Омское моторостроительное конструкторское бюро» организовано в 1956 году для создания малоразмерных газотурбинных двигателей. С 1957 года предприятием проводились работы по разработке, изготовлению и испытаниям двигателей: ГТД-1, ГТД-5 (энергоустановка), ГТД-3, ГТД-3Ф, ГТД-3М с редуктором РВ-3М, РВ-3Ф для вертолета Ка-25, ТВД-10 для самолета МВЛ Бе-30, ТВД-10М для корабля на воздушной подушке, ТВД-10Б для пассажирского самолета МВЛ Ан-28, ТВД-20 для одномоторного самолета Ан-3 и модификации этого двигателя для самолета Ан-38-200. Созданы вспомогательная силовая установка ВСУ-10 (ВГТД ВСУ-10) для аэробуса Ил-86, ВСУ-10-02 – для Ил-96-300, Ил-96-300ПУ(М) и Ил-96-400Т, турбовальный двигатель ТВ-О-100 для вертолета Ка-126 и блок слежения (БС) унифицированного подвесного агрегата заправки (УПАЗ) для воздушных топливозаправщиков. Проведены работы по созданию вспомогательного газотурбинного двигателя ВГТД-43, предназначавшегося для среднемагистральных самолетов типа Ту-204.

Система автоматического управления двигателя ЗФ для палубного вертолета Ка-25 стала первой системой ОМКБ, внед­ренной в серийное производство. Эти агрегаты эксплуатируются уже более сорока лет, но до сих пор не уступают современным образцам по точности оборотов в спарке. Много труда и времени было потрачено на создание агрегатов для самолета вертикального взлета и посадки Як-38. Этими самолетами были оснащены первые авианесущие корабли СССР.

История создания авиационных двигателей Д-30КУ/КП >>

Предприятие занимается созданием малоразмерных турбореактивных двигателей. Последняя разработка – турбореактивный двигатель ТРД-500. Конструкторское бюро имеет опыт создания газотурбинных наземных установок, турбостартеров и воздушных турбин. На предприятии созданы приборы, установки, устройства для совершенствования производственной и экспериментальной баз, испытательного комплекса.

Основными направлениями деятельности ОМКБ в настоящее время являются:

– серийное производство турбореактивных двигателей собственной разработки;

– ремонт и оценка технического состояния для установления возможности поэтапного достижения установленных ресурсов и сроков службы двигателя ТВД-10Б;

– авторское сопровождение производства, ремонта и эксплуатации двигателей ТВД-20, ВГТД ВСУ-10, блока слежения УПАЗа;

– оценка технического состояния для установления возможности поэтапного достижения установленных ресурсов и сроков службы двигателей ТВД-20 и ВГТД ВСУ-10;

– расчетно-конструкторские и экспериментальные работы в области разработки и сертификации малоразмерных газотурбинных турбовинтовых и турбовальных двигателей мощностью до 2000 л. с. и турбореактивных с тягой 250–600 кгс;

– на производственной базе предприятия осуществляется выпуск широкого спектра деталей для всей номенклатуры двигателей, изготавливаемых и ремонтируемых ОМКБ. Одним из основных направлений дальнейшего развития предприятия является создание в АО «ОМКБ» современного испытательного комплекса для малоразмерных ГТД.

Российский флот обойдется без Украины >>

* Изделие «95» (Р95-300) - короткоресурсный двухконтурный турбореактивный двигатель. Предназначен для установки на дозвуковых летательных аппаратах.

Технические данные Р95-300:

Максимальная тяга — 400 кгс.

Диаметр — 315 мм.

Длина — 850 мм.

Сухой вес — 95 кг.

Используемое топливо — Т-1 (авиационный керосин), ТС-1, Т-10 (децилин).

** Изделие «36» (двигатель ТРДД-50) — малогабаритный двухконтурный турбореактивный двигатель (ДТРД) одноразового применения. Название является аббревиатурой от слов «ТурбоРеактивный Двухконтурный Двигатель». Применяется в качестве маршевого двигателя в составе крылатой ракеты авиационного или морского базирования.

Технические данные ТРДД-50:

Максимальная тяга — 450 кгс.

Удельный расход топлива на максимальном режиме — 0,71 кг/кгс*ч.

Диаметр — 330 мм.

Длина — 850 мм.

Сухой вес — 82 кг.

Используемое масло - ВТ-301.

Используемое топливо — Т-1 (авиационный керосин), Т-6, Т-10 (децилин), ТС-1, РТ.

Статьи, которые Вам могут быть интересны:

Первый полет российского самолета МС-21 >>

Испытания нового комплекса авионики для МС-21 >>

Для МС-21 Авиастар внедряет новый станок зеркального фрезерования >>

Легкий военно-транспортный самолет Ил-112В >>

Двигатель ПД-35 – отводится 10 лет и 180 млрд рублей >>

СМОТРИТЕ ВИДЕО:

    

         Первый полет МС-21                   О перспективах самолетостроения                  Самолет МС-21                          Самолет Ил-76МД-90А

24ri.ru

В России создали газотурбинный двигатель сверхмалого размера

На вопросы «Завтра» отвечает Сергей Журавлёв, руководитель проекта создания газотурбинного двигателя сверхмалого размера.

«ЗАВТРА». Сергей, при взгляде на вашу микротурбину кажется, что это — небольшой реактивный двигатель. Который, наверное, ставят на какие-то сверхмалые самолёты, беспилотные летательные аппараты…

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Внешний вид обманчив, и, несмотря на то, что несколько человек из нашей команды имеют прямое отношение к авиации, мы вообще-то делали совсем иное. Микротурбина — сердце нашего проекта автономного дома. Мы считаем, что дом в России должен быть изначально энергоактивным, то есть производить энергии больше, чем потреблять. И за счёт этого он должен быть автономным, то есть не иметь жёсткого подключения к внешним монопольным сетям.

«ЗАВТРА». Есть западная концепция: ставим на крышу солнечные батареи, а во двор — ветряк. Но у нас, извините, в стране нет ни толкового солнца, ни ветра, поскольку мы — в середине северного континента. В чём состоит ваш подход?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Автономный дом создать сегодня несложно, технологии это позволяют. Весь вопрос состоит в стоимости, потому что, конечно, можно поставить солнечные батареи и летом накапливать энергии более чем достаточно, а потом использовать её зимой. Но стоимость аккумулирования этой энергии будет близкой к космической — даже если ставить современные аккумуляторы, перекачивать воду по системе разновысотных прудов или же запасать тепловую энергию с помощью тепловых насосов или расплавленной теплоёмкой соли.

Чтобы таким образом запасти энергии на всю зиму, надо потратить целое состояние на систему аккумулирования. Поэтому мы исходим из концепции комбинирования разных источников энергии, которые позволяют закрывать все потребности. Электроэнергию сегодня бессмысленно накапливать в аккумуляторах, первичную энергию надо накапливать в химической форме, например — в виде горючих газов.

То есть приходим к тому, что надо ускорять процессы «метаболизма здания», производя горючие газы из тех отходов и мусора, что образуются в самом автономном доме. Есть несколько принципиальных способов получения и водорода или метана, но нам важен тот факт, что горючий газ, производимый самим домохозяйством, позволяет легко закрыть им генерацию электроэнергии и тепла на протяжении всей зимы. Отсюда и возникла идея микрогазотурбинной установки. У турбин есть много преимуществ по сравнению с обычными газопоршневыми агрегатами, то есть обычными и привычными для нас двигателями внутреннего сгорания.

У небольших газотурбинных двигателей уже достигнут очень высокий КПД, их, в отличие от газопоршневых двигателей, легко звукоизолировать, они почти не шумят и занимают малый объём. Неоспоримым их преимуществом является и то, что они легко работают на плохом, некачественном газе, который может генерировать домохозяйство из своих бытовых отходов.

«ЗАВТРА». Здесь надо сказать, что мы все привыкли к чистому, почти 100% метану, который нам поставляет по газовой трубе «Газпром», тот самый монополист, от которого вы хотите уйти, — а вы предлагаете получать прямо в доме пусть и менее чистый, но уже «свой», автономный метан?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Да, сейчас в деталях проработана практика получения конечного газового продукта, смеси горючих газов из большого спектра бытовых отходов — начиная от бумаги или дерева и заканчивая, извините за подробности, помётом птиц или навозом домашних животных.

Именно поэтому микротурбины сейчас — очень актуальное направление разработок. В том числе — и на Западе, где несколько компаний активно над этим работают. Понятно, что там концепция очень похожа на нашу: микротурбина становится «энергетическим сердцем» семьи или предприятия, когда всё производство многих бытовых предметов потребления, в первую очередь — продуктов питания концентрируется в самом домохозяйстве. И это, конечно, тот самый образ совсем иного будущего, когда мы получаем целый пласт «новых производителей», эдаких «крестьян XXI века», которые уже очень мало зависят от внешнего мира, обеспечивая себя всем необходимым и даже создавая излишки продукции.

«ЗАВТРА». Да, дай Бог, чтобы мы смогли возродить наши российские просторы благодаря такой уникальной технологии. А что у вас в ближайших планах?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Да, автономный дом — это будущее. Сегодня же возможность для применения микротурбин раскрывается в уже упомянутой нами авиации. В прошлом эволюция двигателей в авиации обошла микродвигатели стороной — по той простой причине, что они подходили только для авиамоделизма, имели очень малый ресурс. Микродвигатели в авиации были «бабочками-подёнками», были короткоживущими и рассматривались только как подобия, копии настоящих, «взрослых» авиадвигателей. Но сегодня, наконец, эволюция двигателестроения в размере микротурбины привела нас к тому, что возможности технологии и запросы авиации сошлись в одну точку — и мы можем сейчас сделать хорошую микротурбину для авиации.

«ЗАВТРА». Посмотрим на этот небольшой агрегат. Выглядит как настоящий двигатель, а что эта малютка сегодня выдаёт, если перевести в сухие цифры мощности или тяги?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. На максимальных оборотах эта микротурбина выдаёт 200 ньютонов. Если же говорим о мощности — то это порядка 12 кВт. Достаточно мощный двигатель для своего скромного размера.

«ЗАВТРА». Для сравнения: насколько помню, обычная квартира даже на пике мощности потребляет сегодня 1,5-2 кВт электроэнергии, а в среднем — сотни ватт?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Да, такой малютки вполне хватит на десяток квартир в многоквартирном доме. Сейчас все параметры посчитаны на скорости микротурбины около 100 тысяч оборотов в минуту. Но при форсированном варианте турбины можно достичь и 150 тысяч оборотов в минуту, хотя это и не рационально.

«ЗАВТРА». Это ведь отнюдь не обороты двигателя внутреннего сгорания! Получается, что в турбине используются высокотехнологичная подвеска, специализированные подшипники, точный вал?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Да, в турбине стоят качественные, долговечные подшипники. В авиамоделизме для похожих турбин используют подшипники попроще, но они живут недолго, а для бытовой микротурбины самая главная проблема — создать систему смазки и балансировки двигателя, вала, которая бы позволяла ему долго послужить.

Современные флагманы отрасли уже имеют ресурс микротурбин порядка 100 тысяч часов, то есть около десяти лет, и при регулярном обслуживании турбины один раз в год. Мы не ставим такой задачи, хотя уже просчитали компоновку системы охлаждения на пять тысяч часов. А эта машина сможет работать не менее пятисот часов — это первый, но важный рубеж. Мы сейчас только переходим в стадию тестовых испытаний с промышленными образцами. Поэтому какой нам выдаст результат машина, мы пока не загадываем, но говорим: «не менее», — и это уже примерно впятеро больше, чем самый хороший авиамодельный двигатель.

«ЗАВТРА». Скажите, а как дальше интегрировать эту микротурбину? Ведь ей нужна будет система подготовки топлива, если её использовать в энергоснабжении домохозяйств — то и система получения электроэнергии. Кто этим займётся?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Пока что, на первом этапе, мы начинаем работу именно с авиацией, немного упрощая себе первый шаг на пути к конечной цели. Авиация пока что всё-таки использует качественный керосин, а не бытовой газ, который по своим параметрам даже хуже магистрального. А задача когенерирующей микротурбинной установки, как я уже сказал, — это и наша мечта, и наша стратегическая цель.

«ЗАВТРА». Когенерация — это комбинированное получение тепла и электроэнергии, то, к чему надо всегда стремиться в нашей холодной стране. А были ли какие-то аналоги такого подхода, создания таких миктротурбин в советской, в российской истории? Насколько эта вещь уникальна?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. В России не производятся двигатели такого типоразмера. Делают только двигатели для военных целей, это двигатели обычно более простые — для крылатых ракет, например. Но это подход одноразового использования, вида «выстрелил и забыл». Крылатая ракета при этом должна пролететь свой час до цели — и, соответственно, весь двигатель рассчитан на то, чтобы она этот час летела гарантированно.

Мы же говорим о совсем другом рынке, гражданского применения. Соответственно, всем способным произвести продукт на такой ёмкий рынок я желаю только успеха. Места и работы хватит всем. Поэтому мы, в общем, не опасаемся жёсткой конкуренции на рынке — в малой энергетике всё в России ещё только начинается.

«ЗАВТРА». Скажите, а какие следующие этапы вы планируете для микротурбины? Как вы её будете испытывать и совершенствовать?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. К сожалению, у нас не так много средств, чтобы построить качественный испытательный стенд. Сейчас мы занимаемся этой работой, готовимся к тестовым испытаниям опытного образца. Наша текущая задача — произвести промышленный образец, создать производственную кооперацию, отработать технологические процессы и применяемые материалы. Дальше будет стадия доводочных испытаний. Но кое-что мы делаем и заранее, не дожидаясь, когда двигатель обретёт окончательный вид, — например, мы приступили к эскизной разработке гибридной силовой установки, как для целей будущей когенерации, так и для использования в беспилотных летательных аппаратах. Гибридный двигатель — это наиболее современная схема квадрокоптеров и конвертопланов, которые используют электропривод винта, но могут питаться и от микротурбины, а не от аккумуляторов, как сегодня.

«ЗАВТРА». Да, я был в своё время поражён тем, насколько далеко ушёл прогресс за последние десять лет развития беспилотной авиации, но знаю, какая критическая масса проблем возникла с БПЛА именно из-за того, что современные аккумуляторы накладывают ограничения на дальность и скорость беспилотников.

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Беспилотные аппараты — очень сложные агрегаты, мы и не претендуем на их конструирование или производство. Наша задача — сделать качественную силовую установку, применимую в разных типах летательных аппаратов. Микротурбину можно встроить в любой авиадвигатель: турбореактивный, турбовентиляторный, турбовинтовой и уже упомянутый электрический двигатель для БПЛА. Микротурбина для них — компактный и мощный источник энергии. Выдавая реактивную струю и вращая вал, микротурбина создаёт электроэнергию, достаточную для полёта летательного аппарата.

«ЗАВТРА». Скажите, Сергей, а в какой части микротурбина собрана из российских комплектующих? С чем вы столкнулись при разработке своего аппарата, и какие задачи вы решили, а какие остались пока нерешёнными?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Не буду рассказывать обо всех тонкостях и нюансах наших операционных изысканий. В целом же скажу, что Россия за последние годы накопила очень серьёзный парк передового оборудования в так называемых аддитивных технологиях. Этот двигатель произведён на 70% в рамках аддитивных технологий, то есть запрограммированным «выращиванием» металлических конструкций. Аддитивные технологии — это использование 3D-принтера, который сразу делает готовое изделие прямо из аморфного металла.

«ЗАВТРА». То есть вся ваша микротурбина буквально «напечатана» из металла?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Да, всё напечатано — кроме болтиков и гаечек. Болтики печатать незачем, на них есть стандарт. На токарном станке тут выточены только вал и корпус вала двигателя. Ну, и немного деталей выполнено фрезеровками на пятикоординатных станках, но это тоже — самое современное оборудование.

Соответственно, утверждать, что мы сегодня «отсталая страна» — это несусветная глупость. Есть лишь ряд технологических потребностей, пока что не решённых в российской промышленности. Например, уже упомянутые «долгоиграющие» керамические подшипники нашей микротурбины. В то же время мы видим, что российская научно-производственная база готова к производству и таких изделий, здесь вопрос лишь в экономике. Чтобы построить производство керамической продукции такого уровня для нашего изделия, это производство должно выпускать несопоставимо больший объём, чтобы сделать приемлемую стоимость. Прежде всего это вопрос конкуренции, грубо говоря — китайскую, японскую или немецкую продукцию купить пока намного дешевле, чем произвести здесь; нельзя поставить суперстанок только ради того, чтобы сделать четыре подшипника на опытную турбину.

«ЗАВТРА». Ну, это проблема всех компаний-инноваторов. На западе изобретателям тоже приходится выкручиваться в такой ситуации.

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Да, надо учитывать «эффект инновации». Например, если наша оборонная промышленность заинтересована в получении профессиональных двигателей в небольшом типоразмере, причём с применением самых современных материалов, этот процесс будет ускоряться вне зависимости от того, хотим мы этого или нет. Это видно просто по тому, как за последние 3-4 года армия вдруг обогатилась современной техникой.

«ЗАВТРА». Скажите, а кто вам помогает и что вам мешает в вашей работе?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Вы знаете, мешают, скорее, производственные традиции, которые в России всё-таки достаточно косные. С одной стороны, это хорошо, потому что традиции позволяют делать меньше ошибок, но они же часто тормозят инновации.

Простой пример. Мы производим моделирование двигателей в компьютерной 3D-среде, то есть компонуем корпус двигателей со всеми деталями прямо в виртуальной 3D-модели. Эта же модель является исходным кодом для станка с ЧПУ или 3D-принтера, никаких чертежей, современное оборудование сразу «понимает» такой двоичный код. Но часть российских производств почему-то до сих пор требует перевести нашу 3D-модель в десяток ГОСТовских чертежей. А потом эти же чертежи их собственные конструкторы снова переводят уже в свою 3D-модель, чтобы «скормить» тем же станкам с ЧПУ!

Всё это тормозит и усложняет процесс и служит источником ошибок. Как говорят, «два переезда равны одному пожару», так вот — две переделки чертежей создают очень похожий эффект… И мы сегодня таких производителей переучиваем, приучаем к тому, чтобы они действовали, исходя из изменившихся реалий.

В итоге, из-за такой «притирки» смежников кооперация по производству этого двигателя заняла почти полгода. Кооперация в том смысле, что мы передавали готовое модельное решение со всеми необходимыми параметрами. И наши партнёры, надо отдать им должное и сказать огромное спасибо, брались за эти микропартии, экспериментальные, по сути, изделия, так как всё-таки в России есть удивительно нежное отношение к новому, уникальному, что мы и почувствовали, работая со своими смежниками по созданию нашей турбины. Ведь аддитивные технологии сегодня всё-таки только осваиваются российской промышленностью, и сделать просто «влёт» ту или иную деталь — это довольно сложно. Но наши партнёры активно включались и делали всё, что могли — в самых непростых условиях.

«ЗАВТРА». Есть ли интерес к вашим разработкам со стороны отечественной «оборонки», если не заходить в зону государственных секретов? Наше военное ведомство — насколько оно проявляет интерес к такого рода концепциям, как они воспринимают идею микротурбины для авиации, в том числе и для беспилотной?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Давайте я отвечу почти философски. Я туда ещё не ходил, а ко мне ещё официально не приходили. «Товарищ майор» нами ещё не интересовался, но я предполагаю, причём с высокой долей уверенности, что поиск решений в этом направлении осуществляется нашим военным ведомством уже давно и очень активно. Я ведь вижу, как довольно крупные институты работают именно над этой задачей, и рано или поздно мы с этой стороной применения нашего изделия, конечно, столкнёмся.

«ЗАВТРА». То есть либо гора придёт к Магомету, либо всё-таки Магомет придёт к горе?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Вот именно. У нас нет антагонизма по отношению к нашей оборонной промышленности, но и опыта взаимодействия с ней тоже нет. Мы вообще — частная команда. Мы даже юридическое лицо специально под этот проект пока не создавали. В общем, у нас была задача — построить двигатель. И мы её выполнили

«ЗАВТРА». А сколько человеко-часов потребовалось, чтобы сделать эту малютку?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Скажем так, от «идеи, нарисованной на салфетке» и до воплощения двигателя в опытном образце прошло два года, что вылилось в напряжённый труд двух десятков людей, хотя, конечно, и не на полном рабочем дне.

«ЗАВТРА». То есть это достаточно сжатый срок от идеи до образца.

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Я считаю, что сегодня производственные компетенции можно обретать очень быстро. Для этого достаточно доступа к источникам технологических знаний и мотивированной, слаженной команды. Сама же высокотехнологическая продукция не является сегодня каким-то табуированным знанием, к которому могут прикасаться только суперпрофессионалы, «избранные или специально обученные люди», как иногда в шутку говорят. Всё в инновациях создаётся поиском, мозговыми штурмами, оценками, перебором вариантов. Это очень непростой процесс, и тут на первый план выходит мотивация.

«ЗАВТРА». Есть мнение, что сейчас инновационное производство построить гораздо легче, чем даже 20 лет тому назад. Например, я слышал, что тот завод, который Советский Союз по АФАР-радарам для своих военных самолётов строил целое десятилетие, сегодня можно за полтора года собрать прямо в чистом поле — и это не будет каким-то стахановским подвигом. Насколько это правда?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Россия и Советский Союз всегда славились прежде всего способностью к мобилизации, к производству невероятного за очень короткие сроки. Поэтому, конечно, даже советские стройки уже были примером высочайших темпов освоения новых технологий и нового знания — и атомный, и космический проект, и менее «громкие» вещи, которые тоже всегда были на мировом уровне. С другой стороны, нынешние технологии в самом деле при желании позволяют производственнику буквально «прыгать через ступеньки», создавая в ещё более сжатые сроки совершенно новые изделия, часто основанные на новых, уникальных подходах. Нынешнее время — настоящая эпоха возможностей для думающих, активных людей. Настоящее «время мечты».

«ЗАВТРА». Касательно вашей мечты хотел задать вопрос. Мы начали наш разговор с «дома будущего». Я тоже истовый фанат будущего, поскольку прекрасно понимаю, что без движения вперёд любое общество медленно сползает назад. Ваше мнение: что общество получит от сегодняшних инноваций, таких, как ваша микротурбина или концепция автономного дома?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Если говорить о мечте или о нашей философии, то я считаю, что любой проект должен исходить из чётких философских оснований, из ясного видения будущего мира, в котором твой проект является важным, критическим элементом. Иначе будешь всю жизнь думать об «инновационной расчёске для волос». Я условно говорю, подчёркивая, что сегодня часто люди пытаются сделать бесполезные вещи, не обижая ни в коем случае разработчиков новых вариантов расчёсок. Просто мне это не интересно, новые расчёски наш мир не изменят. Например, если уж мы строим автономный энергоизбыточный дом, надо себе сказать, что он ничем не привязан к земле, кроме фундамента.

«ЗАВТРА». То есть захотели в Карелию — полетели в Карелию. Захотели на южный берег Крыма — полетели на южный берег Крыма?

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Да, ровно об этом речь: дом должен в некоем идеальном образе будущего стать и вашим транспортным средством. Ничего нереального в этом нет. Но это, конечно, уже совсем другая история, которую не стоит сразу привязывать к нашей скромной микротурбине. Она может стать не более чем маленьким шажком к такому образу будущего.

«ЗАВТРА». Сергей, большое спасибо за беседу. Я надеюсь, может быть, через два года, может, уже через год увидеть энергетическую установку с вашим «сердцем» — крошечным турбореактивным двигателем, микротурбиной. Пусть даже под грифом «секретно», в виде сообщения, что где-то в России начаты испытания нового БПЛА для нужд Минобороны, с «инновационным турбореактивным двигателем». И, конечно, желаю, чтобы вы не потеряли энтузиазма на длинном пути к вашей мечте.

Сергей ЖУРАВЛЁВ. Энтузиазма точно не потеряем. Надеюсь, его хватит надолго. Как всегда говорят, были бы деньги — было бы и счастье. Но, тем не менее — и находим, и делаем, и сделаем.

Материал подготовил Алексей АНПИЛОГОВ

rus.vrw.ru


Смотрите также