СМИ о ЦИАМ
Центральный институт авиационного
моторостроения имени П.И. Баранова
Rus
Array
(
    [0] => Array
        (
            [TEXT] => Новости
            [LINK] => /press-center/news/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 0
            [PARAMS] => Array
                (
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [1] => Array
        (
            [TEXT] => СМИ о ЦИАМ
            [LINK] => /press-center/news-partners-and-cm/
            [SELECTED] => 1
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 1
            [PARAMS] => Array
                (
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [2] => Array
        (
            [TEXT] => Интервью
            [LINK] => /press-center/interview/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 2
            [PARAMS] => Array
                (
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

    [3] => Array
        (
            [TEXT] => Фото-видеогалерея
            [LINK] => /press-center/photo-video-gallery/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 3
            [PARAMS] => Array
                (
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 1
        )

    [4] => Array
        (
            [TEXT] => Фотогалерея
            [LINK] => /press-center/photo-video-gallery/photo/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 0
            [PARAMS] => Array
                (
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 2
            [IS_PARENT] => 
        )

    [5] => Array
        (
            [TEXT] => Видеогалерея
            [LINK] => /press-center/photo-video-gallery/video/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 1
            [PARAMS] => Array
                (
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 2
            [IS_PARENT] => 
        )

    [6] => Array
        (
            [TEXT] => Журналистам
            [LINK] => /press-center/journalists/
            [SELECTED] => 
            [PERMISSION] => R
            [ADDITIONAL_LINKS] => Array
                (
                )

            [ITEM_TYPE] => D
            [ITEM_INDEX] => 4
            [PARAMS] => Array
                (
                )

            [DEPTH_LEVEL] => 1
            [IS_PARENT] => 
        )

)
Array
(
    [ID] => 10
    [~ID] => 10
    [TIMESTAMP_X] => 10.12.2015 15:58:31
    [~TIMESTAMP_X] => 10.12.2015 15:58:31
    [IBLOCK_TYPE_ID] => content
    [~IBLOCK_TYPE_ID] => content
    [LID] => s1
    [~LID] => s1
    [CODE] => partners-news
    [~CODE] => partners-news
    [NAME] => Новости партнеров
    [~NAME] => Новости партнеров
    [ACTIVE] => Y
    [~ACTIVE] => Y
    [SORT] => 60
    [~SORT] => 60
    [LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/
    [~LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/
    [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/
    [~DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/
    [SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/
    [~SECTION_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/
    [CANONICAL_PAGE_URL] => 
    [~CANONICAL_PAGE_URL] => 
    [PICTURE] => 
    [~PICTURE] => 
    [DESCRIPTION] => 
    [~DESCRIPTION] => 
    [DESCRIPTION_TYPE] => text
    [~DESCRIPTION_TYPE] => text
    [RSS_TTL] => 24
    [~RSS_TTL] => 24
    [RSS_ACTIVE] => Y
    [~RSS_ACTIVE] => Y
    [RSS_FILE_ACTIVE] => N
    [~RSS_FILE_ACTIVE] => N
    [RSS_FILE_LIMIT] => 
    [~RSS_FILE_LIMIT] => 
    [RSS_FILE_DAYS] => 
    [~RSS_FILE_DAYS] => 
    [RSS_YANDEX_ACTIVE] => N
    [~RSS_YANDEX_ACTIVE] => N
    [XML_ID] => 
    [~XML_ID] => 
    [TMP_ID] => 
    [~TMP_ID] => 
    [INDEX_ELEMENT] => Y
    [~INDEX_ELEMENT] => Y
    [INDEX_SECTION] => Y
    [~INDEX_SECTION] => Y
    [WORKFLOW] => N
    [~WORKFLOW] => N
    [BIZPROC] => N
    [~BIZPROC] => N
    [SECTION_CHOOSER] => L
    [~SECTION_CHOOSER] => L
    [LIST_MODE] => 
    [~LIST_MODE] => 
    [RIGHTS_MODE] => S
    [~RIGHTS_MODE] => S
    [SECTION_PROPERTY] => N
    [~SECTION_PROPERTY] => N
    [PROPERTY_INDEX] => N
    [~PROPERTY_INDEX] => N
    [VERSION] => 1
    [~VERSION] => 1
    [LAST_CONV_ELEMENT] => 0
    [~LAST_CONV_ELEMENT] => 0
    [SOCNET_GROUP_ID] => 
    [~SOCNET_GROUP_ID] => 
    [EDIT_FILE_BEFORE] => 
    [~EDIT_FILE_BEFORE] => 
    [EDIT_FILE_AFTER] => 
    [~EDIT_FILE_AFTER] => 
    [SECTIONS_NAME] => Разделы
    [~SECTIONS_NAME] => Разделы
    [SECTION_NAME] => Раздел
    [~SECTION_NAME] => Раздел
    [ELEMENTS_NAME] => Элементы
    [~ELEMENTS_NAME] => Элементы
    [ELEMENT_NAME] => Элемент
    [~ELEMENT_NAME] => Элемент
    [EXTERNAL_ID] => 
    [~EXTERNAL_ID] => 
    [LANG_DIR] => /
    [~LANG_DIR] => /
    [SERVER_NAME] => ciam.ru
    [~SERVER_NAME] => ciam.ru
    [USER_HAVE_ACCESS] => 1
    [SECTION] => 
    [ITEMS] => Array
        (
            [0] => Array
                (
                    [ID] => 940
                    [~ID] => 940
                    [IBLOCK_ID] => 10
                    [~IBLOCK_ID] => 10
                    [IBLOCK_SECTION_ID] => 
                    [~IBLOCK_SECTION_ID] => 
                    [NAME] => В России возродят производство поршневых двигателей для малой авиации
                    [~NAME] => В России возродят производство поршневых двигателей для малой авиации
                    [ACTIVE_FROM] => 12.09.2018
                    [~ACTIVE_FROM] => 12.09.2018
                    [TIMESTAMP_X] => 13.09.2018 08:53:27
                    [~TIMESTAMP_X] => 13.09.2018 08:53:27
                    [DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/in-russia-will-revive-the-manufacture-of-piston-engines-for-small-aircraft/
                    [~DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/in-russia-will-revive-the-manufacture-of-piston-engines-for-small-aircraft/
                    [LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/
                    [~LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/
                    [DETAIL_TEXT] => 

Эксперты считают, что отсутствие таких установок сдерживает развитие учебно-тренировочной и малой специализированной авиации.

ГЕЛЕНДЖИК /Краснодарский край/, 8 сентября. /ТАСС/. Производство поршневых двигателей, предназначенных для малой авиации, планируется возродить в России. Соответствующее соглашение на "Гидроавиасалоне-2018" подписали Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ) и Уральский завод гражданской авиации (УЗГА), передает корр. ТАСС.

Подписи под соглашением о научно-техническом сотрудничестве поставили генеральный директор ЦИАМ (входит в НИЦ "Институт имени Н. Е. Жуковского") Михаил Гордин и генеральный директор АО "УЗГА" Вадим Бадеха.

Документ предусматривает развертывание масштабных работ по возрождению производства поршневых двигателей для самолетных и вертолетных, пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов.

По словам главы ЦИАМ, отсутствие поршневых силовых установок сдерживает развитие учебно-тренировочной и малой специализированной авиации.

АО "Уральский завод гражданской авиации" - одно из крупнейших авиаремонтных предприятий России. Завод специализируется на ремонте авиационных двигателей, редукторов и агрегатов.

ТАСС
[~DETAIL_TEXT] =>

Эксперты считают, что отсутствие таких установок сдерживает развитие учебно-тренировочной и малой специализированной авиации.

ГЕЛЕНДЖИК /Краснодарский край/, 8 сентября. /ТАСС/. Производство поршневых двигателей, предназначенных для малой авиации, планируется возродить в России. Соответствующее соглашение на "Гидроавиасалоне-2018" подписали Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ) и Уральский завод гражданской авиации (УЗГА), передает корр. ТАСС.

Подписи под соглашением о научно-техническом сотрудничестве поставили генеральный директор ЦИАМ (входит в НИЦ "Институт имени Н. Е. Жуковского") Михаил Гордин и генеральный директор АО "УЗГА" Вадим Бадеха.

Документ предусматривает развертывание масштабных работ по возрождению производства поршневых двигателей для самолетных и вертолетных, пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов.

По словам главы ЦИАМ, отсутствие поршневых силовых установок сдерживает развитие учебно-тренировочной и малой специализированной авиации.

АО "Уральский завод гражданской авиации" - одно из крупнейших авиаремонтных предприятий России. Завод специализируется на ремонте авиационных двигателей, редукторов и агрегатов.

ТАСС
[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [~PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => Array ( [ID] => 3474 [TIMESTAMP_X] => 12.09.2018 15:43:47 [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 570 [WIDTH] => 869 [FILE_SIZE] => 48095 [CONTENT_TYPE] => image/jpeg [SUBDIR] => iblock/b3d [FILE_NAME] => b3da9e3c9766ab9950129101c05737ca.jpg [ORIGINAL_NAME] => ТАСС.jpg [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => dc4eff830a4f88921ebb4d3195c33434 [~src] => [SRC] => /upload/iblock/b3d/b3da9e3c9766ab9950129101c05737ca.jpg [ALT] => В России возродят производство поршневых двигателей для малой авиации [TITLE] => В России возродят производство поршневых двигателей для малой авиации [RESIZE_URL] => /upload/resize_cache/iblock/b3d/450_270_2/b3da9e3c9766ab9950129101c05737ca.jpg ) [~PREVIEW_PICTURE] => 3474 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [CODE] => in-russia-will-revive-the-manufacture-of-piston-engines-for-small-aircraft [~CODE] => in-russia-will-revive-the-manufacture-of-piston-engines-for-small-aircraft [EXTERNAL_ID] => 940 [~EXTERNAL_ID] => 940 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [~IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 [~LID] => s1 [EDIT_LINK] => [DELETE_LINK] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 12 Сентября 2018 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( ) [FIELDS] => Array ( ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) ) [1] => Array ( [ID] => 1023 [~ID] => 1023 [IBLOCK_ID] => 10 [~IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => Объединенная установка сработала на "отлично" (к 30-летию полета космического корабля "Буран") [~NAME] => Объединенная установка сработала на "отлично" (к 30-летию полета космического корабля "Буран") [ACTIVE_FROM] => 10.09.2018 [~ACTIVE_FROM] => 10.09.2018 [TIMESTAMP_X] => 26.12.2018 11:31:10 [~TIMESTAMP_X] => 26.12.2018 11:31:10 [DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/the-joint-installation-work-excellent/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/the-joint-installation-work-excellent/ [LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [~LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] => Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании многоразовой космической системы вышло 17 февраля 1976 года. Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) был подключен к проекту несколько позже, по мере возникновения потребности в компетенциях в сфере авиационного двигателестроения.

Институт был определен соисполнителем разработки объединенной двигательной установки «Бурана» в части научного сопровождения создания двигателей реактивной системы управления (РСУ) и вспомогательной энергетической установки. В сжатые сроки в Научно-испытательном центре ЦИАМ в Тураево был создан стенд для высотных испытаний двигателей РСУ с воспроизведением реальных условий полета космического корабля, проведены расчетно-проектные исследования.

Реактивная система управления КК «Буран» была проектом уникальным. Впервые в мировой практике ЖРД малой тяги системы управления работали на несамовоспламеняющихся компонентах топлива: газообразном кислороде и углеводородном горючем. Это дало возможность обеспечить высокую степень пожаро- и взрывобезопасности на борту, экономичность всей ОДУ и низкую общую массу РСУ. Разработчики РСУ стали первопроходцами в этой области – реализация проекта потребовала от них решения таких сложнейших технических и технологических задач, аналогов которым в мире еще не было.

Конструкция РСУ включала в себя 38 двигателей управления тягой 400 кГ и 8 двигателей тягой 20 кГ. ЦИАМ принял в ее разработке самое активное участие. Одной из важнейших задач в общей проблеме создания РСУ на несамовоспламеняющихся компонентах топлива стала стендовая отработка управляющего двигателя (УД) конструкции НПО «Энергия». Двигатель был предназначен для работы в космосе как в режиме коротких импульсов, так и в длительном стационарном режиме. На испытательном стенде ЦИАМ была создана автоматизированная система управления запуском и остановом двигателя. С высокой точностью она выдерживала как импульсный режим работы с частотой до 5 гц, так и стационарный (с максимальной длительностью 500 с). Измерения параметров осуществлялись автоматизированной системой. На этапе конструкторских доводочных испытаний в качестве горючего использовался авиационный керосин ТС-1. В дальнейшем были проведены сравнительные испытания двигателя на ТС-1 и на штатном горючем С-2 с переключением стендовых емкостей с различными видами горючего в процессе непрерывной работы двигателя.

Так как на двигателях использовалось несамовоспламеняющееся топливо, в качестве воспламенителя в камере сгорания ЦИАМ предложил использовать воспламенительное устройство авиационного типа. В Институте был спроектирован и изготовлен в габаритах УД модельный воспламенитель на базе авиационной свечи СД-96 со стендовым агрегатом зажигания. После отработки эти устройства стали прототипом штатной системы воспламенения управляющего двигателя.

Отработка узла воспламенения проводилась в ЦИАМ автономно на компонентах керосин и воздух. Огневые включения проводились с опережающей подачей воздуха при расходе топлива (керосина), подаваемого в зону плазменного факела. Результаты регистрации пирометра ДПФ-200 и видеосъемки зоны горения показали, что это устройство обеспечивает надежное воспламенение. Отсюда был сделан вывод о том, что среднее время запаздывания воспламенения составляет 0,011 секунд и находится в пределах заданной величины.

По требованиям технического задания, управление космическим кораблем «Буран» должно было обеспечиваться управляющим двигателем, в том числе - и в режиме коротких импульсов. Это ставило перед разработчиками УД задачу создания быстродействующего клапана подачи газообразного кислорода со стабилизатором расхода. На основе анализа известных конструкций дозирующих элементов регуляторов в ЦИАМ был выбран упругощелевой тип дозатора пластинчатого типа. В таком дозаторе измерительный и исполнительный элементы объединены в одном – пластине из мембранной стали с однонаправленной заделкой. Принцип действия дозатора был основан на изгибе пластины при действии на нее перепада давлений и, вследствие этого, изменения площади проходного сечения, над которым она установлена.

Полноразмерный макет упругощелевого дозатора был спроектирован и изготовлен в ЦИАМ совместно с НПО «Энергия». Испытания стабилизатора показали, что частота парируемых возмущений составила не менее 300 Гц, погрешность дозирования расхода – 3%. Полученные характеристики полностью соответствовали требуемым показателям. На основе проведенного в ЦИАМ полного цикла исследований и доработок стабилизатора было сформировано техническое предложение на штатную конструкцию клапана-стабилизатора для двигателей РСУ.

Значительный вклад внес ЦИАМ также в разработку вспомогательной энергетической установки (ВЭУ) космического корабля «Буран». Проведенные Институтом исследования показали, что в установках подобного типа с широким диапазоном изменения выходной мощности (5-105 кВт) для управления частотой вращения турбины ВЭУ целесообразно применить релейно-импульсную систему управления подачей топлива в газогенератор. При отработке ВЭУ с гидромеханическим вариантом релейно-импульсной САР были выявлены недопустимые забросы частоты вращения турбины и пропуск команд управления. В связи с этим, по рекомендации ЦИАМ был разработан и принят к реализации в штатной конструкции электронный вариант релейно-импульсной САР с электромагнитным отсечным клапаном. Правильность принятия этого технического решения была подтверждена результатами безотказной работы всех трех энергетических установок в первом полете «Бурана». Наибольший
выигрыш по величине расходуемого топлива имел место при минимальной величине мощности нагрузки и достигал ∼70%. Интегральный выигрыш по запасу топлива в баках ВЭУ в полном диапазоне изменения мощности составлял около 30%.

Корабль массой 79,4 т (при расчетных 105 т) был выведен на опорную орбиту универсальной ракетой-носителем сверхтяжелого класса «Энергия». С помощью двух импульсов, выданных двигателями орбитального маневрирования, «Буран» был затем переведен на круговую орбиту высотой 263–251 км. Для обеспечения оптимального теплового режима в полете поддерживалась ориентация корабля на разворот левым крылом к Земле. После выдачи тормозного импульса на посадку двигатели РСУ выстроили посадочную «самолетную» ориентацию. На высоте около 90 км к управлению кораблем подключились аэродинамические органы управления. Таким образом, в ходе орбитального полета космического корабля «Буран» объединенная двигательная установка полностью выполнила свою задачу. Успешный полет многоразового космического ракетно-космического комплекса «ЭнергияБуран» подтвердил высокий уровень отработки двигателя управления и достоверность тягово-экономических и ресурсных характеристик, полученных при высотных испытаниях на стенде ЦИАМ. Он стал триумфом и наивысшим достижением отечественной ракетно-космической техники.


Вячеслав Семенов,
Ведущий научный сотрудник ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»


 Источник: Инженерная газета, № 10 (1682), август 2018 года [~DETAIL_TEXT] => Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании многоразовой космической системы вышло 17 февраля 1976 года. Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) был подключен к проекту несколько позже, по мере возникновения потребности в компетенциях в сфере авиационного двигателестроения.

Институт был определен соисполнителем разработки объединенной двигательной установки «Бурана» в части научного сопровождения создания двигателей реактивной системы управления (РСУ) и вспомогательной энергетической установки. В сжатые сроки в Научно-испытательном центре ЦИАМ в Тураево был создан стенд для высотных испытаний двигателей РСУ с воспроизведением реальных условий полета космического корабля, проведены расчетно-проектные исследования.

Реактивная система управления КК «Буран» была проектом уникальным. Впервые в мировой практике ЖРД малой тяги системы управления работали на несамовоспламеняющихся компонентах топлива: газообразном кислороде и углеводородном горючем. Это дало возможность обеспечить высокую степень пожаро- и взрывобезопасности на борту, экономичность всей ОДУ и низкую общую массу РСУ. Разработчики РСУ стали первопроходцами в этой области – реализация проекта потребовала от них решения таких сложнейших технических и технологических задач, аналогов которым в мире еще не было.

Конструкция РСУ включала в себя 38 двигателей управления тягой 400 кГ и 8 двигателей тягой 20 кГ. ЦИАМ принял в ее разработке самое активное участие. Одной из важнейших задач в общей проблеме создания РСУ на несамовоспламеняющихся компонентах топлива стала стендовая отработка управляющего двигателя (УД) конструкции НПО «Энергия». Двигатель был предназначен для работы в космосе как в режиме коротких импульсов, так и в длительном стационарном режиме. На испытательном стенде ЦИАМ была создана автоматизированная система управления запуском и остановом двигателя. С высокой точностью она выдерживала как импульсный режим работы с частотой до 5 гц, так и стационарный (с максимальной длительностью 500 с). Измерения параметров осуществлялись автоматизированной системой. На этапе конструкторских доводочных испытаний в качестве горючего использовался авиационный керосин ТС-1. В дальнейшем были проведены сравнительные испытания двигателя на ТС-1 и на штатном горючем С-2 с переключением стендовых емкостей с различными видами горючего в процессе непрерывной работы двигателя.

Так как на двигателях использовалось несамовоспламеняющееся топливо, в качестве воспламенителя в камере сгорания ЦИАМ предложил использовать воспламенительное устройство авиационного типа. В Институте был спроектирован и изготовлен в габаритах УД модельный воспламенитель на базе авиационной свечи СД-96 со стендовым агрегатом зажигания. После отработки эти устройства стали прототипом штатной системы воспламенения управляющего двигателя.

Отработка узла воспламенения проводилась в ЦИАМ автономно на компонентах керосин и воздух. Огневые включения проводились с опережающей подачей воздуха при расходе топлива (керосина), подаваемого в зону плазменного факела. Результаты регистрации пирометра ДПФ-200 и видеосъемки зоны горения показали, что это устройство обеспечивает надежное воспламенение. Отсюда был сделан вывод о том, что среднее время запаздывания воспламенения составляет 0,011 секунд и находится в пределах заданной величины.

По требованиям технического задания, управление космическим кораблем «Буран» должно было обеспечиваться управляющим двигателем, в том числе - и в режиме коротких импульсов. Это ставило перед разработчиками УД задачу создания быстродействующего клапана подачи газообразного кислорода со стабилизатором расхода. На основе анализа известных конструкций дозирующих элементов регуляторов в ЦИАМ был выбран упругощелевой тип дозатора пластинчатого типа. В таком дозаторе измерительный и исполнительный элементы объединены в одном – пластине из мембранной стали с однонаправленной заделкой. Принцип действия дозатора был основан на изгибе пластины при действии на нее перепада давлений и, вследствие этого, изменения площади проходного сечения, над которым она установлена.

Полноразмерный макет упругощелевого дозатора был спроектирован и изготовлен в ЦИАМ совместно с НПО «Энергия». Испытания стабилизатора показали, что частота парируемых возмущений составила не менее 300 Гц, погрешность дозирования расхода – 3%. Полученные характеристики полностью соответствовали требуемым показателям. На основе проведенного в ЦИАМ полного цикла исследований и доработок стабилизатора было сформировано техническое предложение на штатную конструкцию клапана-стабилизатора для двигателей РСУ.

Значительный вклад внес ЦИАМ также в разработку вспомогательной энергетической установки (ВЭУ) космического корабля «Буран». Проведенные Институтом исследования показали, что в установках подобного типа с широким диапазоном изменения выходной мощности (5-105 кВт) для управления частотой вращения турбины ВЭУ целесообразно применить релейно-импульсную систему управления подачей топлива в газогенератор. При отработке ВЭУ с гидромеханическим вариантом релейно-импульсной САР были выявлены недопустимые забросы частоты вращения турбины и пропуск команд управления. В связи с этим, по рекомендации ЦИАМ был разработан и принят к реализации в штатной конструкции электронный вариант релейно-импульсной САР с электромагнитным отсечным клапаном. Правильность принятия этого технического решения была подтверждена результатами безотказной работы всех трех энергетических установок в первом полете «Бурана». Наибольший
выигрыш по величине расходуемого топлива имел место при минимальной величине мощности нагрузки и достигал ∼70%. Интегральный выигрыш по запасу топлива в баках ВЭУ в полном диапазоне изменения мощности составлял около 30%.

Корабль массой 79,4 т (при расчетных 105 т) был выведен на опорную орбиту универсальной ракетой-носителем сверхтяжелого класса «Энергия». С помощью двух импульсов, выданных двигателями орбитального маневрирования, «Буран» был затем переведен на круговую орбиту высотой 263–251 км. Для обеспечения оптимального теплового режима в полете поддерживалась ориентация корабля на разворот левым крылом к Земле. После выдачи тормозного импульса на посадку двигатели РСУ выстроили посадочную «самолетную» ориентацию. На высоте около 90 км к управлению кораблем подключились аэродинамические органы управления. Таким образом, в ходе орбитального полета космического корабля «Буран» объединенная двигательная установка полностью выполнила свою задачу. Успешный полет многоразового космического ракетно-космического комплекса «ЭнергияБуран» подтвердил высокий уровень отработки двигателя управления и достоверность тягово-экономических и ресурсных характеристик, полученных при высотных испытаниях на стенде ЦИАМ. Он стал триумфом и наивысшим достижением отечественной ракетно-космической техники.


Вячеслав Семенов,
Ведущий научный сотрудник ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»


 Источник: Инженерная газета, № 10 (1682), август 2018 года [DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [~PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => Array ( [ID] => 3823 [TIMESTAMP_X] => 26.12.2018 11:28:53 [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 234 [WIDTH] => 390 [FILE_SIZE] => 47887 [CONTENT_TYPE] => image/png [SUBDIR] => iblock/29c [FILE_NAME] => 29c5fd74acea492e63a3d2c9fcb666ef.png [ORIGINAL_NAME] => 6d80f6a12e2c6afd688556b9ed5e0217.png [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => ea02983e92f1361125a0d9d1355991d9 [~src] => [SRC] => /upload/iblock/29c/29c5fd74acea492e63a3d2c9fcb666ef.png [ALT] => Объединенная установка сработала на "отлично" (к 30-летию полета космического корабля "Буран") [TITLE] => Объединенная установка сработала на "отлично" (к 30-летию полета космического корабля "Буран") [RESIZE_URL] => /upload/iblock/29c/29c5fd74acea492e63a3d2c9fcb666ef.png ) [~PREVIEW_PICTURE] => 3823 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [CODE] => the-joint-installation-work-excellent [~CODE] => the-joint-installation-work-excellent [EXTERNAL_ID] => 1023 [~EXTERNAL_ID] => 1023 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [~IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 [~LID] => s1 [EDIT_LINK] => [DELETE_LINK] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 10 Сентября 2018 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( ) [FIELDS] => Array ( ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) ) [2] => Array ( [ID] => 943 [~ID] => 943 [IBLOCK_ID] => 10 [~IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => На основе наукоемких прорывных технологий [~NAME] => На основе наукоемких прорывных технологий [ACTIVE_FROM] => 04.09.2018 [~ACTIVE_FROM] => 04.09.2018 [TIMESTAMP_X] => 13.09.2018 10:33:39 [~TIMESTAMP_X] => 13.09.2018 10:33:39 [DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/on-the-basis-of-science-intensive-breakthrough-technologies/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/on-the-basis-of-science-intensive-breakthrough-technologies/ [LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [~LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] => Стран, которые могут проектировать и производить авиационные двигатели, меньше, чем государств, обладающих ядерными технологиями. Разработка и создание авиадвигателей – это сложный и наукоемкий процесс, который в значительной мере определяется организацией проведения научных исследований, разработкой прорывных технологий, новых материалов и технических решений. 

ЦИАМ выполняет полный цикл комплексных научных исследований и разработок в области авиационного двигателестроения. Главная наша задача заключается в том, чтобы перевести научные и инженерные достижения  фундаментального и прикладного характера в конкурентоспособную инновационную продукцию, создаваемую в тесной кооперации с отраслевыми предприятиями.

Конечно, у ЦИАМ, как и у других авиационных научных центров – ЦАГИ, ВИАМ, ВИЛС и др. – больше задач прикладного характера. Но в качестве государственного научного центра мы проводим и фундаментальные, поисковые, научно-исследовательские работы.

ЦИАМ совместно с предприятиями отрасли также активно работает над созданием авиационной техники 5-го поколения. Параллельно проводятся исследования по формированию облика двигателей и СУ 6-го поколения – это работа на перспективу, на 2025-2030 годы. В рамках комплексных НИР по госконтрактам в ЦИАМ рассматриваются двигатели традиционных и новых схем: с изменяемым циклом для сверхзвуковых ЛА, ТВВД – «открытый ротор», гибридные и распределенные СУ. 

Исследования перспективных концепций авиационных СУ сейчас активно ведутся во всем мире, включая Россию. ЦИАМ тоже изучает их возможности, оценивая плюсы и минусы. Мы ведем исследования и разрабатываем демонстратор гибридной СУ с применением прорывных технологий для перспективных летательных ЛА. Это позволит выполнить высокие требования по сокращению эмиссии в полетном цикле, снижению эксплуатационных расходов, повышению топливной эффективности. Некоторые параметры достигнуты уже сегодня. Проведен ряд работ по формированию облика и расчетно-параметрическим исследованиям «более электрических», гибридных и электрических СУ. Исследованы варианты систем хранения водорода и перспектив совершенствования аккумуляторов и топливных элементов как источников энергии будущего.

В рамках работ по двигателю ПД-14 отечественный авиапром разработал целый набор собственных новейших технологий. Это важно для возвращения отечественной авиационной промышленности в лидеры мирового  авиастроения. ЦИАМ в полной мере выполняет функции головной научной организации при формировании концептуальных решений в создании этого двигателя, его узлов и систем, предпроектных исследованиях, испытаниях и сертификации. ПД-14 открывает перспективу создания целой линейки ближне-, средне- и дальнемагистральных самолетов с ориентацией на собственные разработки. По сути, мы приближаемся к тому, чтобы в ближайшие годы возродить в стране гражданское авиадвигателестроение.

Еще один масштабный проект – двигатель большой тяги ПД-35. В 2012 году ЦИАМ выступил с предложением о начале исследований в обеспечение создания ТРДД большой тяги, впоследствии получившего обозначение ПД-35. 

Одна из наших «экзотических» разработок – малоразмерная стационарная газотурбинная установка (ГТУ) на топливных гранулах мощностью 4 кВт. В ней впервые в отечественной практике реализованы высокоскоростные опоры, устойчиво работающие при почти 100 тыс. об/мин. И высокоскоростной стартер-генератор, охлаждаемый воздухом, весящий всего 480 граммов. «Изюминкой» машины является применение нового экологически чистого твердого топлива – древесных гранул.

Генеральный директор 
ФГУП «ЦИАМ им. П.И.Баранова»
Михаил Гордин

"Инженерная газета" № 12(1683) сентябрь 2018 г.
[~DETAIL_TEXT] => Стран, которые могут проектировать и производить авиационные двигатели, меньше, чем государств, обладающих ядерными технологиями. Разработка и создание авиадвигателей – это сложный и наукоемкий процесс, который в значительной мере определяется организацией проведения научных исследований, разработкой прорывных технологий, новых материалов и технических решений. 

ЦИАМ выполняет полный цикл комплексных научных исследований и разработок в области авиационного двигателестроения. Главная наша задача заключается в том, чтобы перевести научные и инженерные достижения  фундаментального и прикладного характера в конкурентоспособную инновационную продукцию, создаваемую в тесной кооперации с отраслевыми предприятиями.

Конечно, у ЦИАМ, как и у других авиационных научных центров – ЦАГИ, ВИАМ, ВИЛС и др. – больше задач прикладного характера. Но в качестве государственного научного центра мы проводим и фундаментальные, поисковые, научно-исследовательские работы.

ЦИАМ совместно с предприятиями отрасли также активно работает над созданием авиационной техники 5-го поколения. Параллельно проводятся исследования по формированию облика двигателей и СУ 6-го поколения – это работа на перспективу, на 2025-2030 годы. В рамках комплексных НИР по госконтрактам в ЦИАМ рассматриваются двигатели традиционных и новых схем: с изменяемым циклом для сверхзвуковых ЛА, ТВВД – «открытый ротор», гибридные и распределенные СУ. 

Исследования перспективных концепций авиационных СУ сейчас активно ведутся во всем мире, включая Россию. ЦИАМ тоже изучает их возможности, оценивая плюсы и минусы. Мы ведем исследования и разрабатываем демонстратор гибридной СУ с применением прорывных технологий для перспективных летательных ЛА. Это позволит выполнить высокие требования по сокращению эмиссии в полетном цикле, снижению эксплуатационных расходов, повышению топливной эффективности. Некоторые параметры достигнуты уже сегодня. Проведен ряд работ по формированию облика и расчетно-параметрическим исследованиям «более электрических», гибридных и электрических СУ. Исследованы варианты систем хранения водорода и перспектив совершенствования аккумуляторов и топливных элементов как источников энергии будущего.

В рамках работ по двигателю ПД-14 отечественный авиапром разработал целый набор собственных новейших технологий. Это важно для возвращения отечественной авиационной промышленности в лидеры мирового  авиастроения. ЦИАМ в полной мере выполняет функции головной научной организации при формировании концептуальных решений в создании этого двигателя, его узлов и систем, предпроектных исследованиях, испытаниях и сертификации. ПД-14 открывает перспективу создания целой линейки ближне-, средне- и дальнемагистральных самолетов с ориентацией на собственные разработки. По сути, мы приближаемся к тому, чтобы в ближайшие годы возродить в стране гражданское авиадвигателестроение.

Еще один масштабный проект – двигатель большой тяги ПД-35. В 2012 году ЦИАМ выступил с предложением о начале исследований в обеспечение создания ТРДД большой тяги, впоследствии получившего обозначение ПД-35. 

Одна из наших «экзотических» разработок – малоразмерная стационарная газотурбинная установка (ГТУ) на топливных гранулах мощностью 4 кВт. В ней впервые в отечественной практике реализованы высокоскоростные опоры, устойчиво работающие при почти 100 тыс. об/мин. И высокоскоростной стартер-генератор, охлаждаемый воздухом, весящий всего 480 граммов. «Изюминкой» машины является применение нового экологически чистого твердого топлива – древесных гранул.

Генеральный директор 
ФГУП «ЦИАМ им. П.И.Баранова»
Михаил Гордин

"Инженерная газета" № 12(1683) сентябрь 2018 г.
[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [~PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => Array ( [ID] => 3509 [TIMESTAMP_X] => 12.09.2018 17:03:17 [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 328 [WIDTH] => 671 [FILE_SIZE] => 25534 [CONTENT_TYPE] => image/png [SUBDIR] => iblock/6d8 [FILE_NAME] => 6d80f6a12e2c6afd688556b9ed5e0217.png [ORIGINAL_NAME] => Инженерная газета_1.png [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => a1f352d2e935278ceb42f9d6e3c788b4 [~src] => [SRC] => /upload/iblock/6d8/6d80f6a12e2c6afd688556b9ed5e0217.png [ALT] => На основе наукоемких прорывных технологий [TITLE] => На основе наукоемких прорывных технологий [RESIZE_URL] => /upload/resize_cache/iblock/6d8/450_270_2/6d80f6a12e2c6afd688556b9ed5e0217.png ) [~PREVIEW_PICTURE] => 3509 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [CODE] => on-the-basis-of-science-intensive-breakthrough-technologies [~CODE] => on-the-basis-of-science-intensive-breakthrough-technologies [EXTERNAL_ID] => 943 [~EXTERNAL_ID] => 943 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [~IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 [~LID] => s1 [EDIT_LINK] => [DELETE_LINK] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 4 Сентября 2018 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( ) [FIELDS] => Array ( ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) ) [3] => Array ( [ID] => 901 [~ID] => 901 [IBLOCK_ID] => 10 [~IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => Санкции придали стимул созданию новых вертолетных двигателей в России [~NAME] => Санкции придали стимул созданию новых вертолетных двигателей в России [ACTIVE_FROM] => 28.05.2018 [~ACTIVE_FROM] => 28.05.2018 [TIMESTAMP_X] => 31.05.2018 13:55:12 [~TIMESTAMP_X] => 31.05.2018 13:55:12 [DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/sanctions-gave-impetus-to-the-creation-of-new-helicopter-engines-in-russia/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/sanctions-gave-impetus-to-the-creation-of-new-helicopter-engines-in-russia/ [LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [~LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] =>

В рамках импортозамещения в России сегодня создаются принципиально новые вертолетные двигатели, чему способствовало осложнение международной обстановки. Какие проблемы есть в отрасли, и когда можно ждать появления прорывных технологий, рассказали ведущие российские конструкторы на конференции "Настоящее и будущее двигателестроения для вертолетов", состоявшейся на выставке HeliRussia 2018.

Если отрасль двигателестроения для самолетов развивается очень динамично, и сейчас на них ставят уже моторы пятого-шестого поколений, то при создании двигателей для винтокрылых машин конструкторская мысль более консервативна. Есть даже такое мнение, что повышать параметры вертолетных двигателей вообще не стоит, так как при этом растет стоимость перевозок. Все работает надежно, зачем трогать конструкцию? И когда работники Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П.И. Баранова говорили о необходимости преобразований, иначе не будет развития, некоторые практики считали, что это лишь естественное желание ученых идти вперед.

По словам президента ассоциации "Союз авиационного двигателестроения" Виктора Чуйко, отрасль развивается в двух основных направлениях. Первое заключается в том, что делается оригинальная конструкция, и она живет долгие годы. Второе - использование газогенераторов двигателя, созданного для пассажирского самолета. Проводится его модернизация, и получатся вертолетный двигатель. При этом в России не так много конструкторских бюро, которые занимаются вертолетными двигателями.

Как рассказал на конференции  начальник отдела ЦИАМ Юрий Фокин, ситуация изменилась, когда после распада СССР Россия оказалась без своих вертолетных двигателей. Основные двигатели типа ТВ3-117, которые стоят на большей части винтокрылых машин, ранее делали в Запорожье. На многих других стояли импортные силовые установки. В течение долгого времени новые двигатели для вертолетов в России вообще не разрабатывались, а после введения санкций прекратилась поставка и импортных. Тогда и вспомнили об отечественных разработках, которые "за ненадобностью" когда-то отправили в архив. В частности, о двигателе РД-600, который теперь меняет импортные аналоги.

- Ситуация пока сложная, но начинает потихоньку меняться, - говорит ученый. - В частности, после многолетнего обсуждения решен вопрос о возобновлении серийного производства двигателей ВК-2500. Процесс импортозамещения проходил непросто, но сейчас уже на большом числе вертолетов стоят российские двигатели.

В области перспективных разработок КБ Климова рассматривает ПДВ (перспективный двигатель вертолетный), который превосходит вариации типа ТВ7-117, стоящие на многих самолетах и вертолетах, по технологичности, мощности и ряду других параметров. И как бы не складывалась ситуация, бесспорным, по мнению ученых, является то, что создание нового поколения отечественных конкурентоспособных вертолетных двигателей невозможно без опережающего научно-технического задела, как это делается во всем мире. До 2030 года должны быть сделаны прорывные разработки по основным показателям двигателя при условии его доступности по цене.

Так, у среднего двигателя расход топлива должен снизиться на 10-15 процентов, масса - на 20-25, надежность и ресурс должны повыситься в 1,5-2 раза. При этом разработчикам нужно будет учитывать, что машины эксплуатируются в условиях повышенных нагрузок, садятся на неподготовленные площадки, где нет специально обученного персонала. А основные эксплуатанты вертолетов - не большие авиационные компании, а корпорации, использующие их для своих специальных целей, или частники.

По словам Юрия Фокина, если обобщить основные направления развития вертолетного двигателестроения, то это широкое применение композитных материалов, максимальное упрощение конструкции, повышение стойкости к неблагоприятным условиям окружающей среды, переход на электропривод, развитие электронных систем диагностики, внедрение энергосберегающих технологий. Но чтобы в полной мере осуществить задуманное, необходима поддержка отрасли государством, которая пока недостаточна.

Как стало известно из выступления Эрика Салена - директора вертолетного департамента корпорации Safran (Франция), которая плотно сотрудничает с "Вертолетами России", мировая конструкторская мысль движется примерно в том же направлении. Это безопасность, улучшение летно-технических характеристик, снижение расхода топлива, уровня выбросов и шума, надежность, доступность конструкции, легкость обслуживания. Компания уже добилась значительного улучшения характеристик. Так, по сравнению с двигателем того же класса, что был разработан в 1955 году, на 45 процентов стал ниже расход топлива при повышении мощности на 160 процентов.

- Невозможно совершенствовать параметры, не меняя конструкцию двигателя, - говорит он. - Для этого внедряется технология 3D. Чтобы сократить расход топлива и выбросы углекислого газа, используются новые материалы компрессора, горячей части двигателя, а также внедряются вспомогательные электрические системы. В ближайшие годы полностью изменится конструкция двигателей путем внедрения электрических силовых установок, что позволит максимально использовать мощность.

То есть, российские и зарубежные конструкторы двигаются примерно в одном направлении. Это хорошо видно и по стендам выставки HeliRussia, где представлено много перспективных отечественных разработок.

Текст: Андрей Андреев (Москва)

"Российская газета"







[~DETAIL_TEXT] =>

В рамках импортозамещения в России сегодня создаются принципиально новые вертолетные двигатели, чему способствовало осложнение международной обстановки. Какие проблемы есть в отрасли, и когда можно ждать появления прорывных технологий, рассказали ведущие российские конструкторы на конференции "Настоящее и будущее двигателестроения для вертолетов", состоявшейся на выставке HeliRussia 2018.

Если отрасль двигателестроения для самолетов развивается очень динамично, и сейчас на них ставят уже моторы пятого-шестого поколений, то при создании двигателей для винтокрылых машин конструкторская мысль более консервативна. Есть даже такое мнение, что повышать параметры вертолетных двигателей вообще не стоит, так как при этом растет стоимость перевозок. Все работает надежно, зачем трогать конструкцию? И когда работники Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П.И. Баранова говорили о необходимости преобразований, иначе не будет развития, некоторые практики считали, что это лишь естественное желание ученых идти вперед.

По словам президента ассоциации "Союз авиационного двигателестроения" Виктора Чуйко, отрасль развивается в двух основных направлениях. Первое заключается в том, что делается оригинальная конструкция, и она живет долгие годы. Второе - использование газогенераторов двигателя, созданного для пассажирского самолета. Проводится его модернизация, и получатся вертолетный двигатель. При этом в России не так много конструкторских бюро, которые занимаются вертолетными двигателями.

Как рассказал на конференции  начальник отдела ЦИАМ Юрий Фокин, ситуация изменилась, когда после распада СССР Россия оказалась без своих вертолетных двигателей. Основные двигатели типа ТВ3-117, которые стоят на большей части винтокрылых машин, ранее делали в Запорожье. На многих других стояли импортные силовые установки. В течение долгого времени новые двигатели для вертолетов в России вообще не разрабатывались, а после введения санкций прекратилась поставка и импортных. Тогда и вспомнили об отечественных разработках, которые "за ненадобностью" когда-то отправили в архив. В частности, о двигателе РД-600, который теперь меняет импортные аналоги.

- Ситуация пока сложная, но начинает потихоньку меняться, - говорит ученый. - В частности, после многолетнего обсуждения решен вопрос о возобновлении серийного производства двигателей ВК-2500. Процесс импортозамещения проходил непросто, но сейчас уже на большом числе вертолетов стоят российские двигатели.

В области перспективных разработок КБ Климова рассматривает ПДВ (перспективный двигатель вертолетный), который превосходит вариации типа ТВ7-117, стоящие на многих самолетах и вертолетах, по технологичности, мощности и ряду других параметров. И как бы не складывалась ситуация, бесспорным, по мнению ученых, является то, что создание нового поколения отечественных конкурентоспособных вертолетных двигателей невозможно без опережающего научно-технического задела, как это делается во всем мире. До 2030 года должны быть сделаны прорывные разработки по основным показателям двигателя при условии его доступности по цене.

Так, у среднего двигателя расход топлива должен снизиться на 10-15 процентов, масса - на 20-25, надежность и ресурс должны повыситься в 1,5-2 раза. При этом разработчикам нужно будет учитывать, что машины эксплуатируются в условиях повышенных нагрузок, садятся на неподготовленные площадки, где нет специально обученного персонала. А основные эксплуатанты вертолетов - не большие авиационные компании, а корпорации, использующие их для своих специальных целей, или частники.

По словам Юрия Фокина, если обобщить основные направления развития вертолетного двигателестроения, то это широкое применение композитных материалов, максимальное упрощение конструкции, повышение стойкости к неблагоприятным условиям окружающей среды, переход на электропривод, развитие электронных систем диагностики, внедрение энергосберегающих технологий. Но чтобы в полной мере осуществить задуманное, необходима поддержка отрасли государством, которая пока недостаточна.

Как стало известно из выступления Эрика Салена - директора вертолетного департамента корпорации Safran (Франция), которая плотно сотрудничает с "Вертолетами России", мировая конструкторская мысль движется примерно в том же направлении. Это безопасность, улучшение летно-технических характеристик, снижение расхода топлива, уровня выбросов и шума, надежность, доступность конструкции, легкость обслуживания. Компания уже добилась значительного улучшения характеристик. Так, по сравнению с двигателем того же класса, что был разработан в 1955 году, на 45 процентов стал ниже расход топлива при повышении мощности на 160 процентов.

- Невозможно совершенствовать параметры, не меняя конструкцию двигателя, - говорит он. - Для этого внедряется технология 3D. Чтобы сократить расход топлива и выбросы углекислого газа, используются новые материалы компрессора, горячей части двигателя, а также внедряются вспомогательные электрические системы. В ближайшие годы полностью изменится конструкция двигателей путем внедрения электрических силовых установок, что позволит максимально использовать мощность.

То есть, российские и зарубежные конструкторы двигаются примерно в одном направлении. Это хорошо видно и по стендам выставки HeliRussia, где представлено много перспективных отечественных разработок.

Текст: Андрей Андреев (Москва)

"Российская газета"







[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [~PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => Array ( [ID] => 3303 [TIMESTAMP_X] => 31.05.2018 13:53:41 [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 258 [WIDTH] => 400 [FILE_SIZE] => 30683 [CONTENT_TYPE] => image/gif [SUBDIR] => iblock/8ae [FILE_NAME] => 8aecb6c1daa44305999539b14c0fb213.gif [ORIGINAL_NAME] => Российская газета.gif [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => 67eb941c49a6cb59a1a9dabf4f7644dd [~src] => [SRC] => /upload/iblock/8ae/8aecb6c1daa44305999539b14c0fb213.gif [ALT] => Санкции придали стимул созданию новых вертолетных двигателей в России [TITLE] => Санкции придали стимул созданию новых вертолетных двигателей в России [RESIZE_URL] => /upload/iblock/8ae/8aecb6c1daa44305999539b14c0fb213.gif ) [~PREVIEW_PICTURE] => 3303 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [CODE] => sanctions-gave-impetus-to-the-creation-of-new-helicopter-engines-in-russia [~CODE] => sanctions-gave-impetus-to-the-creation-of-new-helicopter-engines-in-russia [EXTERNAL_ID] => 901 [~EXTERNAL_ID] => 901 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [~IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 [~LID] => s1 [EDIT_LINK] => [DELETE_LINK] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 28 Мая 2018 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( ) [FIELDS] => Array ( ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) ) [4] => Array ( [ID] => 894 [~ID] => 894 [IBLOCK_ID] => 10 [~IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => В ЦИАМ прошел круглый стол, посвященный 30-летию первого полета на водороде и перспективам применения криогенного топлива [~NAME] => В ЦИАМ прошел круглый стол, посвященный 30-летию первого полета на водороде и перспективам применения криогенного топлива [ACTIVE_FROM] => 24.05.2018 [~ACTIVE_FROM] => 24.05.2018 [TIMESTAMP_X] => 24.05.2018 09:52:20 [~TIMESTAMP_X] => 24.05.2018 09:52:20 [DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/in-ciam-held-a-round-table-dedicated-to-the-30th-anniversary-of-the-first-flight-on-hydrogen-and-the/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/in-ciam-held-a-round-table-dedicated-to-the-30th-anniversary-of-the-first-flight-on-hydrogen-and-the/ [LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [~LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] =>

Эра магистральных криопланов началась 30 лет назад. 15 апреля 1988 года в небо впервые поднялся самолет, использующий в качестве топлива жидкий водород. Это был советский Ту-155 с двигателем НК-88.

В наше время все больше стран делают ставку на разработку альтернативных источников энергии, в том числе основанных на водородных технологиях. Очевидно, что и Россия должна быть на передовой позиции исследований возможностей применения водорода как экологически чистого энергоносителя для всех видов транспортных средств.

16 апреля 2018 года в Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») состоялся круглый стол «Криогенное топливо для летательных аппаратов будущего. К 30-летию первого полета самолета Ту-155 с двигателем НК-88, работающем на жидком водороде».

Круглый стол прошел в рамках деловой программы Международного форума двигателестроения. В мероприятии приняли участие ведущие предприятия авиационной науки, промышленности и энергетики: НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», Ассоциация «Союз авиационного двигателестроения» (АССАД), АО «ОДК», ФГУП «ЦАГИ», ПАО «Кузнецов», ПАО «Туполев», ПАО «ОАК», ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ОАО «ИНТЕРАВИАГАЗ», ПАО «Криогенмаш», МГТУ им. Н.Э. Баумана и др.

Председателем круглого стола выступил генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.

Открыл мероприятие президент АССАД Виктор Чуйко. Он отметил, что состоявшийся 30 лет назад экспериментальный полет отразил лидерство СССР в разработке опережающего технологического задела по освоению криогенной авиационной техники. Накопленный опыт востребован и в современных условиях.

С приветственным словом к участникам обратился советник заместителя председателя Коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации Валерий Архипов. Он входил в состав легендарного экипажа из 5 человек, который в 1988 году поднял в воздух и впоследствии успешно провел полный цикл испытаний «водородного» Ту-155. Эпохальному полету предшествовало 12-летнее сотрудничество многих НИИ, испытательных центров и производственных предприятий под руководством ОКБ, возглавляемых А.А. Туполевым и Н.Д. Кузнецовым. Инженер-испытатель поделился личными воспоминаниями о людях, благодаря которым проект состоялся. «Команда была уникальной, – сказал он. – Каждый четко отрабатывал свою часть, подходил ответственно и побеждал. Уже в первом полете пришло ощущение, что все у нас получится». Валерий Архипов подчеркнул важность применения наработок для расширения использования водородных технологий для наземных нужд энергетики и промышленности.

Михаил Гордин в своем выступлении отметил, что ЦИАМ готов продолжить исследования возможностей применения криогенных топлив и создания авиационных силовых установок на альтернативных топливах, а также выступить координатором по реализации комплекса мероприятий по данной тематике.

Заместитель генерального директора по проектированию, НИР и ОКР ПАО «Туполев» Валерий Солозобов рассказал о создании экспериментального Ту-155 и разработанном для его обслуживания инфраструктурном криогенном комплексе. Докладчик отметил, что «Туполев» является обладателем разнообразных сложнейших технологий в области использования в авиации СПГ и жидкого водорода.

Представитель ПАО «Кузнецов» Александр Иванов обратился к теме двигателей на криогенном топливе: НК-88 для работы на жидком водороде, его модернизированного варианта НК-89 для работы на СПГ и последующих разработок, в частности, энергетической установки для магистрального грузового газотурбовоза ГТ1h-001. В 2009 году этот газотурбовоз был внесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый мощный в мире. Александр Иванов отметил уникальность криогенной инфраструктуры ПАО «Кузнецов», позволяющей вырабатывать жидкий кислород, азот и СПГ. «Накопленный научно-технический задел позволяет приступить к разработке ГТД для объектов авиационного и наземного назначения», – подытожил он.

Начальник отдела ЦИАМ Анатолий Гулиенко развил тему, рассказав о системах автоматического управления двигателей на криогенном топливе.

Начальник отделения ФГУП «ЦАГИ» Андрей Шустов представил концепции развития криогенной авиационной техники и озвучил дорожную карту по переходу на альтернативные топлива. Он подчеркнул, что переходу должны предшествовать расчетно-аналитические и опытно-конструкторские работы по созданию теплозащитных систем, конструктивно-компоновочных решений хранения топлива и накопление опыта эксплуатации криогенных систем. Инфраструктура для магистральных трубопроводов жидководородных систем и все элементы комплектующего оборудования в настоящее время унифицированы и могут быть использованы при создании аэродромного оборудования криогенной авиации. Все исходные материалы для этого есть в наличии, однако переход потребует значительных капиталовложений и больших мощностей электроэнергии.

Заместитель генерального директора по науке ЦИАМ Александр Ланшин рассказал о проблемах и перспективах создания двигателей на криогенных топливах. Говоря об опыте ЦИАМ, он отметил, что практический интерес к этой тематике Институт проявил еще в 1950-е гг. Позднее именно специалисты ЦИАМ разработали отраслевой стандарт на водород в качестве авиационного топлива. Итогом программы «Холод», разработку и испытания двигателей в которой осуществлял ЦИАМ, стало подтверждение возможности устойчивого рабочего процесса в демонстраторе высокоскоростного (до М=6,5) жидководородного ГПВРД. В 2010-2015 гг. в Институте впервые в отечественной практике были созданы четыре демонстратора бортовой энергетической установки с приводом воздушных винтов от электрических двигателей, работающих на водородных твердополимерных топливных элементах. В настоящее время ЦИАМ совместно с ЦАГИ участвует в международном проекте «HEXAFLY-INT», целью которого является создание НТЗ для разработки пассажирского самолета на водородном топливе, способного летать на скоростях до М=8. В завершение доклада Александр Ланшин озвучил ключевые направления создания НТЗ в области авиационных силовых установок на криогенных топливах.

Представитель ПАО «Криогенмаш» Анатолий Домошенко рассказал об опыте создания инфраструктуры криогенной авиации. Он также проанализировал проблемы и решения, связанные с производством, хранением и транспортировкой водорода. Докладчик предложил сделать переход на альтернативные топлива этапным.

В завершение мероприятия директор проектного комплекса «Гражданские самолеты» НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Сергей Гальперин проинформировал, что по итогам круглого стола будет составлен пакет предложений в Правительство Российской Федерации о внедрении криогенных технологий в авиационной и другой транспортной технике.


Источник: Журнал "Крылья Родины", № 5-6 за 2018 год, стр. 70-71

Статья в pdf

[~DETAIL_TEXT] =>

Эра магистральных криопланов началась 30 лет назад. 15 апреля 1988 года в небо впервые поднялся самолет, использующий в качестве топлива жидкий водород. Это был советский Ту-155 с двигателем НК-88.

В наше время все больше стран делают ставку на разработку альтернативных источников энергии, в том числе основанных на водородных технологиях. Очевидно, что и Россия должна быть на передовой позиции исследований возможностей применения водорода как экологически чистого энергоносителя для всех видов транспортных средств.

16 апреля 2018 года в Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») состоялся круглый стол «Криогенное топливо для летательных аппаратов будущего. К 30-летию первого полета самолета Ту-155 с двигателем НК-88, работающем на жидком водороде».

Круглый стол прошел в рамках деловой программы Международного форума двигателестроения. В мероприятии приняли участие ведущие предприятия авиационной науки, промышленности и энергетики: НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», Ассоциация «Союз авиационного двигателестроения» (АССАД), АО «ОДК», ФГУП «ЦАГИ», ПАО «Кузнецов», ПАО «Туполев», ПАО «ОАК», ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ОАО «ИНТЕРАВИАГАЗ», ПАО «Криогенмаш», МГТУ им. Н.Э. Баумана и др.

Председателем круглого стола выступил генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.

Открыл мероприятие президент АССАД Виктор Чуйко. Он отметил, что состоявшийся 30 лет назад экспериментальный полет отразил лидерство СССР в разработке опережающего технологического задела по освоению криогенной авиационной техники. Накопленный опыт востребован и в современных условиях.

С приветственным словом к участникам обратился советник заместителя председателя Коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации Валерий Архипов. Он входил в состав легендарного экипажа из 5 человек, который в 1988 году поднял в воздух и впоследствии успешно провел полный цикл испытаний «водородного» Ту-155. Эпохальному полету предшествовало 12-летнее сотрудничество многих НИИ, испытательных центров и производственных предприятий под руководством ОКБ, возглавляемых А.А. Туполевым и Н.Д. Кузнецовым. Инженер-испытатель поделился личными воспоминаниями о людях, благодаря которым проект состоялся. «Команда была уникальной, – сказал он. – Каждый четко отрабатывал свою часть, подходил ответственно и побеждал. Уже в первом полете пришло ощущение, что все у нас получится». Валерий Архипов подчеркнул важность применения наработок для расширения использования водородных технологий для наземных нужд энергетики и промышленности.

Михаил Гордин в своем выступлении отметил, что ЦИАМ готов продолжить исследования возможностей применения криогенных топлив и создания авиационных силовых установок на альтернативных топливах, а также выступить координатором по реализации комплекса мероприятий по данной тематике.

Заместитель генерального директора по проектированию, НИР и ОКР ПАО «Туполев» Валерий Солозобов рассказал о создании экспериментального Ту-155 и разработанном для его обслуживания инфраструктурном криогенном комплексе. Докладчик отметил, что «Туполев» является обладателем разнообразных сложнейших технологий в области использования в авиации СПГ и жидкого водорода.

Представитель ПАО «Кузнецов» Александр Иванов обратился к теме двигателей на криогенном топливе: НК-88 для работы на жидком водороде, его модернизированного варианта НК-89 для работы на СПГ и последующих разработок, в частности, энергетической установки для магистрального грузового газотурбовоза ГТ1h-001. В 2009 году этот газотурбовоз был внесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый мощный в мире. Александр Иванов отметил уникальность криогенной инфраструктуры ПАО «Кузнецов», позволяющей вырабатывать жидкий кислород, азот и СПГ. «Накопленный научно-технический задел позволяет приступить к разработке ГТД для объектов авиационного и наземного назначения», – подытожил он.

Начальник отдела ЦИАМ Анатолий Гулиенко развил тему, рассказав о системах автоматического управления двигателей на криогенном топливе.

Начальник отделения ФГУП «ЦАГИ» Андрей Шустов представил концепции развития криогенной авиационной техники и озвучил дорожную карту по переходу на альтернативные топлива. Он подчеркнул, что переходу должны предшествовать расчетно-аналитические и опытно-конструкторские работы по созданию теплозащитных систем, конструктивно-компоновочных решений хранения топлива и накопление опыта эксплуатации криогенных систем. Инфраструктура для магистральных трубопроводов жидководородных систем и все элементы комплектующего оборудования в настоящее время унифицированы и могут быть использованы при создании аэродромного оборудования криогенной авиации. Все исходные материалы для этого есть в наличии, однако переход потребует значительных капиталовложений и больших мощностей электроэнергии.

Заместитель генерального директора по науке ЦИАМ Александр Ланшин рассказал о проблемах и перспективах создания двигателей на криогенных топливах. Говоря об опыте ЦИАМ, он отметил, что практический интерес к этой тематике Институт проявил еще в 1950-е гг. Позднее именно специалисты ЦИАМ разработали отраслевой стандарт на водород в качестве авиационного топлива. Итогом программы «Холод», разработку и испытания двигателей в которой осуществлял ЦИАМ, стало подтверждение возможности устойчивого рабочего процесса в демонстраторе высокоскоростного (до М=6,5) жидководородного ГПВРД. В 2010-2015 гг. в Институте впервые в отечественной практике были созданы четыре демонстратора бортовой энергетической установки с приводом воздушных винтов от электрических двигателей, работающих на водородных твердополимерных топливных элементах. В настоящее время ЦИАМ совместно с ЦАГИ участвует в международном проекте «HEXAFLY-INT», целью которого является создание НТЗ для разработки пассажирского самолета на водородном топливе, способного летать на скоростях до М=8. В завершение доклада Александр Ланшин озвучил ключевые направления создания НТЗ в области авиационных силовых установок на криогенных топливах.

Представитель ПАО «Криогенмаш» Анатолий Домошенко рассказал об опыте создания инфраструктуры криогенной авиации. Он также проанализировал проблемы и решения, связанные с производством, хранением и транспортировкой водорода. Докладчик предложил сделать переход на альтернативные топлива этапным.

В завершение мероприятия директор проектного комплекса «Гражданские самолеты» НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Сергей Гальперин проинформировал, что по итогам круглого стола будет составлен пакет предложений в Правительство Российской Федерации о внедрении криогенных технологий в авиационной и другой транспортной технике.


Источник: Журнал "Крылья Родины", № 5-6 за 2018 год, стр. 70-71

Статья в pdf

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [~PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => Array ( [ID] => 3249 [TIMESTAMP_X] => 24.05.2018 09:50:46 [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 791 [WIDTH] => 1127 [FILE_SIZE] => 57515 [CONTENT_TYPE] => image/jpeg [SUBDIR] => iblock/1d3 [FILE_NAME] => 1d3bfd9a77ea2f2eeda17da99daf151d.jpg [ORIGINAL_NAME] => Крылья Родины.jpg [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => b70cc4d26eaa4200f6d60fbbf8632aa8 [~src] => [SRC] => /upload/iblock/1d3/1d3bfd9a77ea2f2eeda17da99daf151d.jpg [ALT] => В ЦИАМ прошел круглый стол, посвященный 30-летию первого полета на водороде и перспективам применения криогенного топлива [TITLE] => В ЦИАМ прошел круглый стол, посвященный 30-летию первого полета на водороде и перспективам применения криогенного топлива [RESIZE_URL] => /upload/resize_cache/iblock/1d3/450_270_2/1d3bfd9a77ea2f2eeda17da99daf151d.jpg ) [~PREVIEW_PICTURE] => 3249 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [CODE] => in-ciam-held-a-round-table-dedicated-to-the-30th-anniversary-of-the-first-flight-on-hydrogen-and-the [~CODE] => in-ciam-held-a-round-table-dedicated-to-the-30th-anniversary-of-the-first-flight-on-hydrogen-and-the [EXTERNAL_ID] => 894 [~EXTERNAL_ID] => 894 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [~IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 [~LID] => s1 [EDIT_LINK] => [DELETE_LINK] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 24 Мая 2018 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( ) [FIELDS] => Array ( ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) ) [5] => Array ( [ID] => 871 [~ID] => 871 [IBLOCK_ID] => 10 [~IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [~IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => От винта до гиперзвука: ЦИАМ – участник Международного форума двигателестроения 2018 [~NAME] => От винта до гиперзвука: ЦИАМ – участник Международного форума двигателестроения 2018 [ACTIVE_FROM] => 27.03.2018 [~ACTIVE_FROM] => 27.03.2018 [TIMESTAMP_X] => 27.03.2018 15:38:58 [~TIMESTAMP_X] => 27.03.2018 15:38:58 [DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/from-screw-to-hypersonic-ciam-member-of-the-international-forum-of-engine-2018/ [~DETAIL_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/from-screw-to-hypersonic-ciam-member-of-the-international-forum-of-engine-2018/ [LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [~LIST_PAGE_URL] => /press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] =>

Авиационный двигатель – один из самых наукоемких механизмов в истории техники. Без науки, фундаментальной и прикладной, создать его невозможно. Головной организацией по комплексным научным исследованиям и разработкам в области авиационного двигателестроения в России является Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).

Международный форум двигателестроения 2018 (МФД-2018), который пройдет с 4 по 6 апреля 2018 года в г. Москва, – самое значимое отечественное отраслевое мероприятие разработчиков и производителей авиадвигателей, на котором они имеют возможность продемонстрировать свои последние достижения и разработки.

ЦИАМ является активным партнером и участником МФД. Специалисты Института выступят модераторами целого ряда тематических симпозиумов Научно-технического конгресса по двигателестроению, который пройдет в рамках Форума.

В этой статье речь пойдет об экспозиции Института на МФД-2018.


Сверхбортпроводник

«Электрификация» – одно из наиболее перспективных направлений авиастроения. В гибридной силовой установке, разрабатываемой ЦИАМ, электроэнергию для вращающих винты электромоторов, использующих эффект сверхпроводимости, вырабатывает электрогенератор с приводом от традиционного газотурбинного двигателя (ГТД), механически не связанного с винтами. Это решение обещает целый ряд преимуществ. 

Прежде всего, параметры и характеристики ГТД определяются исходя из условия обеспечения энергией электромоторов, вращающих винт, на крейсерском режиме полета и подзарядки батареи аккумуляторов. На режимах взлета и набора высоты, требующих повышения мощности, питание электромоторов осуществляется и от газотурбинного двигателя, и от аккумуляторной батареи.

Экономию даст и то, что для привода нескольких винтов можно использовать один ГТД. Кроме того, его можно спрятать в фюзеляже, что «облагородит» аэродинамику крыла.

Но для реализации подобных силовых установок необходимо добиться кардинального снижения удельной массы электрических машин и решить проблему их тепловыделения, которая обостряется с увеличением мощности. Решить ее поможет использование материалов, обладающих эффектом высокотемпературной (то есть не требующей охлаждения почти до абсолютного нуля) сверхпроводимости.

В основе разработки ЦИАМ – специальный проводник, охлаждаемый жидким азотом, который при температуре –196°С обладает эффектом практически нулевого сопротивления. В результате достигается высокий КПД и в перспективе уменьшаются массогабаритные характеристики двигателя – даже с учетом необходимого запаса жидкого азота на борту.

На первом этапе планируется создание демонстратора мощностью 500 кВт (680 л.с.). До сих пор еще никто в мире не устанавливал на самолет гибридной силовой установки такой мощности – да и в применении сверхпроводимости в авиационной технике дальше разговоров дело пока не идет.

По итогам испытаний на летающей лаборатории может быть принято решение о создании 19-местного самолета, для которого потребуется от 2 до 4 винтов со сверхпроводящими электромоторами.


Чистое электричество

Институт участвует и в работе по созданию чисто электрических ЛА. На беспилотниках (БЛА), одно- и двухместных самолетах проблема недостаточной эффективности аккумуляторов может быть решена использованием топливных элементов, в которых химическая энергия горючего – чаще всего это водород – превращается в электрическую в ходе электрохимической реакции с окислителем, минуя процесс горения. 

Именно в ЦИАМ был создан первый в стране летательный аппарат с водородными топливными элементами, который впервые взлетел в 2010 году. Это был БЛА «ЦИАМ 80». А в 2014 году совершил первый полет БЛА «ЦИАМ-Рекорд» с энергетической установкой на топливных элементах полностью отечественного производства.

На МФД-2018 Институт представит концепцию пилотируемого одно-двухместного самолета с электрической силовой установкой на базе водородных топливных элементов. На первом этапе будет использоваться газообразный водород под давлением, но уже идет работа над установкой с жидким водородом, что при той же массе и занимаемом габаритном объеме обеспечит больший запас водорода, а, следовательно, обеспечит бо́льшую продолжительность полета.


Взять в оборот

Создание редуктора современного авиадвигателя – сложнейшая научно-техническая задача. К примеру, в 1950-х гг. при разработке легендарного двигателя НК-12 в ОКБ Н.Д. Кузнецова для стратегических бомбардировщиков Ту-95 ключевым моментом в достижении успеха стало создание редуктора, способного передавать на винты мощность свыше 12 000 л.с. На Западе создать редуктор ТВД мощностью свыше 12 000 л.с. так и не смогли, и новейшие модификации НК-12 до сих пор остаются в этом отношении рекордсменами. Кстати, помощь в разработке того редуктора ОКБ Кузнецова оказывал именно ЦИАМ.


В настоящее время в ЦИАМ также ведутся работы над редукторами, о чем свидетельствует экспериментальный редуктор привода вентилятора перспективного ТРДД мощностью более 33 000 л.с. Гости МФД-2018 смогут увидеть его на стенде Института.


Со скоростью будущего

Работу на более далекую перспективу развития воздушного транспорта отражают экспонаты ЦИАМ, связанные с созданием силовых установок для освоения гиперзвуковых скоростей. В частности, модель гиперзвукового прямоточного ВРД (ГПВРД) на водородном топливе. Исследование этого ГПВРД ведется совместно с ЦАГИ, являющимся головной организацией от России, и консорциумом европейских партнеров в рамках международного проекта HEXAFLY-INT (High Speed Experimental Fly Vehicles – International), входящего в 7-ю Европейскую рамочную программу ЕС. 

Цель проекта – создание научно-технического задела для разработки пассажирского самолета на водородном топливе, способного летать со скоростями, соответствующими числам Маха до М=8, т.е. перелет между Москвой и, например, Сиднеем должен занять около 3 часов. Для проверки работоспособности этой концепции стендовый модуль ГПВРД был испытан на уникальном гиперзвуковом стенде Института. В ходе испытаний было зарегистрировано превышение тяги над аэродинамическим сопротивлением при имитации полетного числа Маха М=7,4.


Аддитивная керамика

Еще одна перспективная технология – использование в двигателях внутреннего сгорания высокотемпературных интеркерамо- и металлокерамоматричных современных композитных материалов нового поколения. 

На своем стенде ЦИАМ представит разработанные и изготовленные в Институте образцы шумопоглощающих пористых интеркерамоматричных композиционных материалов, детали поршневого и роторно-поршневого двигателя: цилиндр воздушного охлаждения, поршень, клапан и седло клапана, ротор, радиальные и торцевые уплотнения и др., в т. ч. изготовленные с использованием аддитивных технологий методом 3D-послойного отверждения.

Керамические композитные материалы имеют широкий диапазон рабочих температур (до 1850°С) и низкий коэффициент термического расширения, что позволяет изготавливать детали и узлы меньшей объемной массы с высокими прочностными характеристиками.

Использование деталей из материалов нового поколения в ДВС обеспечит снижение веса, расхода топлива, уменьшение вибрации, повышение удельной мощности и ресурса двигателя.


Углепластик в лопатках

Среди самых интересных экспонатов экспозиции ЦИАМ следует упомянуть модели широкохордной лопатки вентилятора из углепластика. Углепластиковые лопатки дают целый ряд преимуществ. 

«Масса полой титановой лопатки – 8 кг, а углепластиковой – 5,5 кг, – говорит начальник отдела динамики и прочности авиационных двигателей ЦИАМ Тельман Каримбаев. – А поскольку это вращающиеся массы, то в результате их снижения уменьшается нагрузка на диск, на вал, снижается ударное воздействие на корпус при обрыве лопатки. Подсчитано, что каждый килограмм экономии массы вентилятора приводит к снижению массы всего двигателя на 3,75 кг. А если двигатель легче, то снижается нагрузка на крыло, и его тоже можно облегчить».

В перспективном двигателе большой тяги ПД-35 (головной разработчик – АО «ОДК»), разработка которого ведется сейчас в России, без углепластика в лопатках уже не обойтись. Это критическая технология. 

«Вес вентилятора – это порядка 20% веса всего двигателя, – поясняет Тельман Каримбаев. – Лопатки вентилятора ПД-35 имеют длину около 1,1 м, диаметр вентилятора на входе – приблизительно 3 м, и в этом случае применение металлов приводит к недопустимому росту массы».

Углепластиковая лопатка ЦИАМ интересна тем, что для ее изготовления разработана технология, не имеющая аналогов в мире. В институте создан производственный участок, позволяющий создавать качественные лопатки различных типоразмеров, разработана методика расчета и испытаний подобных изделий. В настоящее время в связи с работами по ПД-35 в отрасли идет процесс выбора оптимальной технологии для освоения серийного производства лопаток вентилятора из углепластика. Следует отметить, что в условиях усиливающихся санкций отечественная разработка в этой области получает дополнительные преимущества по сравнению с зарубежными аналогами.

Разумеется, все интересное и важное, что покажет ЦИАМ на МФД-2018, в короткой статье перечислить невозможно, здесь мы рассказали только о некоторых разработках Института.

Чтобы увидеть будущее, не обязательно ходить в кино на голливудские блокбастеры. Технологии будущего – на стенде ЦИАМ.


Источник: журнал "Крылья Родины", № 3-4 за 2018 год.

[~DETAIL_TEXT] =>

Авиационный двигатель – один из самых наукоемких механизмов в истории техники. Без науки, фундаментальной и прикладной, создать его невозможно. Головной организацией по комплексным научным исследованиям и разработкам в области авиационного двигателестроения в России является Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).

Международный форум двигателестроения 2018 (МФД-2018), который пройдет с 4 по 6 апреля 2018 года в г. Москва, – самое значимое отечественное отраслевое мероприятие разработчиков и производителей авиадвигателей, на котором они имеют возможность продемонстрировать свои последние достижения и разработки.

ЦИАМ является активным партнером и участником МФД. Специалисты Института выступят модераторами целого ряда тематических симпозиумов Научно-технического конгресса по двигателестроению, который пройдет в рамках Форума.

В этой статье речь пойдет об экспозиции Института на МФД-2018.


Сверхбортпроводник

«Электрификация» – одно из наиболее перспективных направлений авиастроения. В гибридной силовой установке, разрабатываемой ЦИАМ, электроэнергию для вращающих винты электромоторов, использующих эффект сверхпроводимости, вырабатывает электрогенератор с приводом от традиционного газотурбинного двигателя (ГТД), механически не связанного с винтами. Это решение обещает целый ряд преимуществ. 

Прежде всего, параметры и характеристики ГТД определяются исходя из условия обеспечения энергией электромоторов, вращающих винт, на крейсерском режиме полета и подзарядки батареи аккумуляторов. На режимах взлета и набора высоты, требующих повышения мощности, питание электромоторов осуществляется и от газотурбинного двигателя, и от аккумуляторной батареи.

Экономию даст и то, что для привода нескольких винтов можно использовать один ГТД. Кроме того, его можно спрятать в фюзеляже, что «облагородит» аэродинамику крыла.

Но для реализации подобных силовых установок необходимо добиться кардинального снижения удельной массы электрических машин и решить проблему их тепловыделения, которая обостряется с увеличением мощности. Решить ее поможет использование материалов, обладающих эффектом высокотемпературной (то есть не требующей охлаждения почти до абсолютного нуля) сверхпроводимости.

В основе разработки ЦИАМ – специальный проводник, охлаждаемый жидким азотом, который при температуре –196°С обладает эффектом практически нулевого сопротивления. В результате достигается высокий КПД и в перспективе уменьшаются массогабаритные характеристики двигателя – даже с учетом необходимого запаса жидкого азота на борту.

На первом этапе планируется создание демонстратора мощностью 500 кВт (680 л.с.). До сих пор еще никто в мире не устанавливал на самолет гибридной силовой установки такой мощности – да и в применении сверхпроводимости в авиационной технике дальше разговоров дело пока не идет.

По итогам испытаний на летающей лаборатории может быть принято решение о создании 19-местного самолета, для которого потребуется от 2 до 4 винтов со сверхпроводящими электромоторами.


Чистое электричество

Институт участвует и в работе по созданию чисто электрических ЛА. На беспилотниках (БЛА), одно- и двухместных самолетах проблема недостаточной эффективности аккумуляторов может быть решена использованием топливных элементов, в которых химическая энергия горючего – чаще всего это водород – превращается в электрическую в ходе электрохимической реакции с окислителем, минуя процесс горения. 

Именно в ЦИАМ был создан первый в стране летательный аппарат с водородными топливными элементами, который впервые взлетел в 2010 году. Это был БЛА «ЦИАМ 80». А в 2014 году совершил первый полет БЛА «ЦИАМ-Рекорд» с энергетической установкой на топливных элементах полностью отечественного производства.

На МФД-2018 Институт представит концепцию пилотируемого одно-двухместного самолета с электрической силовой установкой на базе водородных топливных элементов. На первом этапе будет использоваться газообразный водород под давлением, но уже идет работа над установкой с жидким водородом, что при той же массе и занимаемом габаритном объеме обеспечит больший запас водорода, а, следовательно, обеспечит бо́льшую продолжительность полета.


Взять в оборот

Создание редуктора современного авиадвигателя – сложнейшая научно-техническая задача. К примеру, в 1950-х гг. при разработке легендарного двигателя НК-12 в ОКБ Н.Д. Кузнецова для стратегических бомбардировщиков Ту-95 ключевым моментом в достижении успеха стало создание редуктора, способного передавать на винты мощность свыше 12 000 л.с. На Западе создать редуктор ТВД мощностью свыше 12 000 л.с. так и не смогли, и новейшие модификации НК-12 до сих пор остаются в этом отношении рекордсменами. Кстати, помощь в разработке того редуктора ОКБ Кузнецова оказывал именно ЦИАМ.


В настоящее время в ЦИАМ также ведутся работы над редукторами, о чем свидетельствует экспериментальный редуктор привода вентилятора перспективного ТРДД мощностью более 33 000 л.с. Гости МФД-2018 смогут увидеть его на стенде Института.


Со скоростью будущего

Работу на более далекую перспективу развития воздушного транспорта отражают экспонаты ЦИАМ, связанные с созданием силовых установок для освоения гиперзвуковых скоростей. В частности, модель гиперзвукового прямоточного ВРД (ГПВРД) на водородном топливе. Исследование этого ГПВРД ведется совместно с ЦАГИ, являющимся головной организацией от России, и консорциумом европейских партнеров в рамках международного проекта HEXAFLY-INT (High Speed Experimental Fly Vehicles – International), входящего в 7-ю Европейскую рамочную программу ЕС. 

Цель проекта – создание научно-технического задела для разработки пассажирского самолета на водородном топливе, способного летать со скоростями, соответствующими числам Маха до М=8, т.е. перелет между Москвой и, например, Сиднеем должен занять около 3 часов. Для проверки работоспособности этой концепции стендовый модуль ГПВРД был испытан на уникальном гиперзвуковом стенде Института. В ходе испытаний было зарегистрировано превышение тяги над аэродинамическим сопротивлением при имитации полетного числа Маха М=7,4.


Аддитивная керамика

Еще одна перспективная технология – использование в двигателях внутреннего сгорания высокотемпературных интеркерамо- и металлокерамоматричных современных композитных материалов нового поколения. 

На своем стенде ЦИАМ представит разработанные и изготовленные в Институте образцы шумопоглощающих пористых интеркерамоматричных композиционных материалов, детали поршневого и роторно-поршневого двигателя: цилиндр воздушного охлаждения, поршень, клапан и седло клапана, ротор, радиальные и торцевые уплотнения и др., в т. ч. изготовленные с использованием аддитивных технологий методом 3D-послойного отверждения.

Керамические композитные материалы имеют широкий диапазон рабочих температур (до 1850°С) и низкий коэффициент термического расширения, что позволяет изготавливать детали и узлы меньшей объемной массы с высокими прочностными характеристиками.

Использование деталей из материалов нового поколения в ДВС обеспечит снижение веса, расхода топлива, уменьшение вибрации, повышение удельной мощности и ресурса двигателя.


Углепластик в лопатках

Среди самых интересных экспонатов экспозиции ЦИАМ следует упомянуть модели широкохордной лопатки вентилятора из углепластика. Углепластиковые лопатки дают целый ряд преимуществ. 

«Масса полой титановой лопатки – 8 кг, а углепластиковой – 5,5 кг, – говорит начальник отдела динамики и прочности авиационных двигателей ЦИАМ Тельман Каримбаев. – А поскольку это вращающиеся массы, то в результате их снижения уменьшается нагрузка на диск, на вал, снижается ударное воздействие на корпус при обрыве лопатки. Подсчитано, что каждый килограмм экономии массы вентилятора приводит к снижению массы всего двигателя на 3,75 кг. А если двигатель легче, то снижается нагрузка на крыло, и его тоже можно облегчить».

В перспективном двигателе большой тяги ПД-35 (головной разработчик – АО «ОДК»), разработка которого ведется сейчас в России, без углепластика в лопатках уже не обойтись. Это критическая технология. 

«Вес вентилятора – это порядка 20% веса всего двигателя, – поясняет Тельман Каримбаев. – Лопатки вентилятора ПД-35 имеют длину около 1,1 м, диаметр вентилятора на входе – приблизительно 3 м, и в этом случае применение металлов приводит к недопустимому росту массы».

Углепластиковая лопатка ЦИАМ интересна тем, что для ее изготовления разработана технология, не имеющая аналогов в мире. В институте создан производственный участок, позволяющий создавать качественные лопатки различных типоразмеров, разработана методика расчета и испытаний подобных изделий. В настоящее время в связи с работами по ПД-35 в отрасли идет процесс выбора оптимальной технологии для освоения серийного производства лопаток вентилятора из углепластика. Следует отметить, что в условиях усиливающихся санкций отечественная разработка в этой области получает дополнительные преимущества по сравнению с зарубежными аналогами.

Разумеется, все интересное и важное, что покажет ЦИАМ на МФД-2018, в короткой статье перечислить невозможно, здесь мы рассказали только о некоторых разработках Института.

Чтобы увидеть будущее, не обязательно ходить в кино на голливудские блокбастеры. Технологии будущего – на стенде ЦИАМ.


Источник: журнал "Крылья Родины", № 3-4 за 2018 год.

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [~DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [~PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [~PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => Array ( [ID] => 3085 [TIMESTAMP_X] => 27.03.2018 15:38:58 [MODULE_ID] => iblock [HEIGHT] => 791 [WIDTH] => 1127 [FILE_SIZE] => 57515 [CONTENT_TYPE] => image/jpeg [SUBDIR] => iblock/da0 [FILE_NAME] => da04150207333e14204d7bf230ba2e9d.jpg [ORIGINAL_NAME] => Крылья Родины.jpg [DESCRIPTION] => [HANDLER_ID] => [EXTERNAL_ID] => af28e6145a532c67c79c56d357dd2aea [~src] => [SRC] => /upload/iblock/da0/da04150207333e14204d7bf230ba2e9d.jpg [ALT] => От винта до гиперзвука: ЦИАМ – участник Международного форума двигателестроения 2018 [TITLE] => От винта до гиперзвука: ЦИАМ – участник Международного форума двигателестроения 2018 [RESIZE_URL] => /upload/resize_cache/iblock/da0/450_270_2/da04150207333e14204d7bf230ba2e9d.jpg ) [~PREVIEW_PICTURE] => 3085 [LANG_DIR] => / [~LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [~SORT] => 500 [CODE] => from-screw-to-hypersonic-ciam-member-of-the-international-forum-of-engine-2018 [~CODE] => from-screw-to-hypersonic-ciam-member-of-the-international-forum-of-engine-2018 [EXTERNAL_ID] => 871 [~EXTERNAL_ID] => 871 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [~IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [~IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [~IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 [~LID] => s1 [EDIT_LINK] => [DELETE_LINK] => [DISPLAY_ACTIVE_FROM] => 27 Марта 2018 [IPROPERTY_VALUES] => Array ( ) [FIELDS] => Array ( ) [DISPLAY_PROPERTIES] => Array ( ) ) ) [ELEMENTS] => Array ( [0] => 940 [1] => 1023 [2] => 943 [3] => 901 [4] => 894 [5] => 871 ) [NAV_STRING] => [NAV_CACHED_DATA] => [NAV_RESULT] => CIBlockResult Object ( [arIBlockMultProps] => Array ( ) [arIBlockConvProps] => [arIBlockAllProps] => Array ( ) [arIBlockNumProps] => Array ( ) [arIBlockLongProps] => [nInitialSize] => [table_id] => [strDetailUrl] => /press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/ [strSectionUrl] => [strListUrl] => /press-center/news-partners-and-cm/ [arSectionContext] => [bIBlockSection] => [nameTemplate] => [_LAST_IBLOCK_ID] => 10 [_FILTER_IBLOCK_ID] => Array ( [10] => 1 ) [result] => mysqli_result Object ( [current_field] => 0 [field_count] => 21 [lengths] => [num_rows] => 6 [type] => 0 ) [arResult] => Array ( [0] => Array ( [ID] => 940 [IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => В России возродят производство поршневых двигателей для малой авиации [ACTIVE_FROM] => 12.09.2018 [TIMESTAMP_X] => 13.09.2018 08:53:27 [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/ [LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] =>

Эксперты считают, что отсутствие таких установок сдерживает развитие учебно-тренировочной и малой специализированной авиации.

ГЕЛЕНДЖИК /Краснодарский край/, 8 сентября. /ТАСС/. Производство поршневых двигателей, предназначенных для малой авиации, планируется возродить в России. Соответствующее соглашение на "Гидроавиасалоне-2018" подписали Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ) и Уральский завод гражданской авиации (УЗГА), передает корр. ТАСС.

Подписи под соглашением о научно-техническом сотрудничестве поставили генеральный директор ЦИАМ (входит в НИЦ "Институт имени Н. Е. Жуковского") Михаил Гордин и генеральный директор АО "УЗГА" Вадим Бадеха.

Документ предусматривает развертывание масштабных работ по возрождению производства поршневых двигателей для самолетных и вертолетных, пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов.

По словам главы ЦИАМ, отсутствие поршневых силовых установок сдерживает развитие учебно-тренировочной и малой специализированной авиации.

АО "Уральский завод гражданской авиации" - одно из крупнейших авиаремонтных предприятий России. Завод специализируется на ремонте авиационных двигателей, редукторов и агрегатов.

ТАСС
[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => 3474 [LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [CODE] => in-russia-will-revive-the-manufacture-of-piston-engines-for-small-aircraft [EXTERNAL_ID] => 940 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 ) [1] => Array ( [ID] => 1023 [IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => Объединенная установка сработала на "отлично" (к 30-летию полета космического корабля "Буран") [ACTIVE_FROM] => 10.09.2018 [TIMESTAMP_X] => 26.12.2018 11:31:10 [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/ [LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] => Постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о создании многоразовой космической системы вышло 17 февраля 1976 года. Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) был подключен к проекту несколько позже, по мере возникновения потребности в компетенциях в сфере авиационного двигателестроения.

Институт был определен соисполнителем разработки объединенной двигательной установки «Бурана» в части научного сопровождения создания двигателей реактивной системы управления (РСУ) и вспомогательной энергетической установки. В сжатые сроки в Научно-испытательном центре ЦИАМ в Тураево был создан стенд для высотных испытаний двигателей РСУ с воспроизведением реальных условий полета космического корабля, проведены расчетно-проектные исследования.

Реактивная система управления КК «Буран» была проектом уникальным. Впервые в мировой практике ЖРД малой тяги системы управления работали на несамовоспламеняющихся компонентах топлива: газообразном кислороде и углеводородном горючем. Это дало возможность обеспечить высокую степень пожаро- и взрывобезопасности на борту, экономичность всей ОДУ и низкую общую массу РСУ. Разработчики РСУ стали первопроходцами в этой области – реализация проекта потребовала от них решения таких сложнейших технических и технологических задач, аналогов которым в мире еще не было.

Конструкция РСУ включала в себя 38 двигателей управления тягой 400 кГ и 8 двигателей тягой 20 кГ. ЦИАМ принял в ее разработке самое активное участие. Одной из важнейших задач в общей проблеме создания РСУ на несамовоспламеняющихся компонентах топлива стала стендовая отработка управляющего двигателя (УД) конструкции НПО «Энергия». Двигатель был предназначен для работы в космосе как в режиме коротких импульсов, так и в длительном стационарном режиме. На испытательном стенде ЦИАМ была создана автоматизированная система управления запуском и остановом двигателя. С высокой точностью она выдерживала как импульсный режим работы с частотой до 5 гц, так и стационарный (с максимальной длительностью 500 с). Измерения параметров осуществлялись автоматизированной системой. На этапе конструкторских доводочных испытаний в качестве горючего использовался авиационный керосин ТС-1. В дальнейшем были проведены сравнительные испытания двигателя на ТС-1 и на штатном горючем С-2 с переключением стендовых емкостей с различными видами горючего в процессе непрерывной работы двигателя.

Так как на двигателях использовалось несамовоспламеняющееся топливо, в качестве воспламенителя в камере сгорания ЦИАМ предложил использовать воспламенительное устройство авиационного типа. В Институте был спроектирован и изготовлен в габаритах УД модельный воспламенитель на базе авиационной свечи СД-96 со стендовым агрегатом зажигания. После отработки эти устройства стали прототипом штатной системы воспламенения управляющего двигателя.

Отработка узла воспламенения проводилась в ЦИАМ автономно на компонентах керосин и воздух. Огневые включения проводились с опережающей подачей воздуха при расходе топлива (керосина), подаваемого в зону плазменного факела. Результаты регистрации пирометра ДПФ-200 и видеосъемки зоны горения показали, что это устройство обеспечивает надежное воспламенение. Отсюда был сделан вывод о том, что среднее время запаздывания воспламенения составляет 0,011 секунд и находится в пределах заданной величины.

По требованиям технического задания, управление космическим кораблем «Буран» должно было обеспечиваться управляющим двигателем, в том числе - и в режиме коротких импульсов. Это ставило перед разработчиками УД задачу создания быстродействующего клапана подачи газообразного кислорода со стабилизатором расхода. На основе анализа известных конструкций дозирующих элементов регуляторов в ЦИАМ был выбран упругощелевой тип дозатора пластинчатого типа. В таком дозаторе измерительный и исполнительный элементы объединены в одном – пластине из мембранной стали с однонаправленной заделкой. Принцип действия дозатора был основан на изгибе пластины при действии на нее перепада давлений и, вследствие этого, изменения площади проходного сечения, над которым она установлена.

Полноразмерный макет упругощелевого дозатора был спроектирован и изготовлен в ЦИАМ совместно с НПО «Энергия». Испытания стабилизатора показали, что частота парируемых возмущений составила не менее 300 Гц, погрешность дозирования расхода – 3%. Полученные характеристики полностью соответствовали требуемым показателям. На основе проведенного в ЦИАМ полного цикла исследований и доработок стабилизатора было сформировано техническое предложение на штатную конструкцию клапана-стабилизатора для двигателей РСУ.

Значительный вклад внес ЦИАМ также в разработку вспомогательной энергетической установки (ВЭУ) космического корабля «Буран». Проведенные Институтом исследования показали, что в установках подобного типа с широким диапазоном изменения выходной мощности (5-105 кВт) для управления частотой вращения турбины ВЭУ целесообразно применить релейно-импульсную систему управления подачей топлива в газогенератор. При отработке ВЭУ с гидромеханическим вариантом релейно-импульсной САР были выявлены недопустимые забросы частоты вращения турбины и пропуск команд управления. В связи с этим, по рекомендации ЦИАМ был разработан и принят к реализации в штатной конструкции электронный вариант релейно-импульсной САР с электромагнитным отсечным клапаном. Правильность принятия этого технического решения была подтверждена результатами безотказной работы всех трех энергетических установок в первом полете «Бурана». Наибольший
выигрыш по величине расходуемого топлива имел место при минимальной величине мощности нагрузки и достигал ∼70%. Интегральный выигрыш по запасу топлива в баках ВЭУ в полном диапазоне изменения мощности составлял около 30%.

Корабль массой 79,4 т (при расчетных 105 т) был выведен на опорную орбиту универсальной ракетой-носителем сверхтяжелого класса «Энергия». С помощью двух импульсов, выданных двигателями орбитального маневрирования, «Буран» был затем переведен на круговую орбиту высотой 263–251 км. Для обеспечения оптимального теплового режима в полете поддерживалась ориентация корабля на разворот левым крылом к Земле. После выдачи тормозного импульса на посадку двигатели РСУ выстроили посадочную «самолетную» ориентацию. На высоте около 90 км к управлению кораблем подключились аэродинамические органы управления. Таким образом, в ходе орбитального полета космического корабля «Буран» объединенная двигательная установка полностью выполнила свою задачу. Успешный полет многоразового космического ракетно-космического комплекса «ЭнергияБуран» подтвердил высокий уровень отработки двигателя управления и достоверность тягово-экономических и ресурсных характеристик, полученных при высотных испытаниях на стенде ЦИАМ. Он стал триумфом и наивысшим достижением отечественной ракетно-космической техники.


Вячеслав Семенов,
Ведущий научный сотрудник ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»


 Источник: Инженерная газета, № 10 (1682), август 2018 года [DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => 3823 [LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [CODE] => the-joint-installation-work-excellent [EXTERNAL_ID] => 1023 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 ) [2] => Array ( [ID] => 943 [IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => На основе наукоемких прорывных технологий [ACTIVE_FROM] => 04.09.2018 [TIMESTAMP_X] => 13.09.2018 10:33:39 [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/ [LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] => Стран, которые могут проектировать и производить авиационные двигатели, меньше, чем государств, обладающих ядерными технологиями. Разработка и создание авиадвигателей – это сложный и наукоемкий процесс, который в значительной мере определяется организацией проведения научных исследований, разработкой прорывных технологий, новых материалов и технических решений. 

ЦИАМ выполняет полный цикл комплексных научных исследований и разработок в области авиационного двигателестроения. Главная наша задача заключается в том, чтобы перевести научные и инженерные достижения  фундаментального и прикладного характера в конкурентоспособную инновационную продукцию, создаваемую в тесной кооперации с отраслевыми предприятиями.

Конечно, у ЦИАМ, как и у других авиационных научных центров – ЦАГИ, ВИАМ, ВИЛС и др. – больше задач прикладного характера. Но в качестве государственного научного центра мы проводим и фундаментальные, поисковые, научно-исследовательские работы.

ЦИАМ совместно с предприятиями отрасли также активно работает над созданием авиационной техники 5-го поколения. Параллельно проводятся исследования по формированию облика двигателей и СУ 6-го поколения – это работа на перспективу, на 2025-2030 годы. В рамках комплексных НИР по госконтрактам в ЦИАМ рассматриваются двигатели традиционных и новых схем: с изменяемым циклом для сверхзвуковых ЛА, ТВВД – «открытый ротор», гибридные и распределенные СУ. 

Исследования перспективных концепций авиационных СУ сейчас активно ведутся во всем мире, включая Россию. ЦИАМ тоже изучает их возможности, оценивая плюсы и минусы. Мы ведем исследования и разрабатываем демонстратор гибридной СУ с применением прорывных технологий для перспективных летательных ЛА. Это позволит выполнить высокие требования по сокращению эмиссии в полетном цикле, снижению эксплуатационных расходов, повышению топливной эффективности. Некоторые параметры достигнуты уже сегодня. Проведен ряд работ по формированию облика и расчетно-параметрическим исследованиям «более электрических», гибридных и электрических СУ. Исследованы варианты систем хранения водорода и перспектив совершенствования аккумуляторов и топливных элементов как источников энергии будущего.

В рамках работ по двигателю ПД-14 отечественный авиапром разработал целый набор собственных новейших технологий. Это важно для возвращения отечественной авиационной промышленности в лидеры мирового  авиастроения. ЦИАМ в полной мере выполняет функции головной научной организации при формировании концептуальных решений в создании этого двигателя, его узлов и систем, предпроектных исследованиях, испытаниях и сертификации. ПД-14 открывает перспективу создания целой линейки ближне-, средне- и дальнемагистральных самолетов с ориентацией на собственные разработки. По сути, мы приближаемся к тому, чтобы в ближайшие годы возродить в стране гражданское авиадвигателестроение.

Еще один масштабный проект – двигатель большой тяги ПД-35. В 2012 году ЦИАМ выступил с предложением о начале исследований в обеспечение создания ТРДД большой тяги, впоследствии получившего обозначение ПД-35. 

Одна из наших «экзотических» разработок – малоразмерная стационарная газотурбинная установка (ГТУ) на топливных гранулах мощностью 4 кВт. В ней впервые в отечественной практике реализованы высокоскоростные опоры, устойчиво работающие при почти 100 тыс. об/мин. И высокоскоростной стартер-генератор, охлаждаемый воздухом, весящий всего 480 граммов. «Изюминкой» машины является применение нового экологически чистого твердого топлива – древесных гранул.

Генеральный директор 
ФГУП «ЦИАМ им. П.И.Баранова»
Михаил Гордин

"Инженерная газета" № 12(1683) сентябрь 2018 г.
[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => 3509 [LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [CODE] => on-the-basis-of-science-intensive-breakthrough-technologies [EXTERNAL_ID] => 943 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 ) [3] => Array ( [ID] => 901 [IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => Санкции придали стимул созданию новых вертолетных двигателей в России [ACTIVE_FROM] => 28.05.2018 [TIMESTAMP_X] => 31.05.2018 13:55:12 [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/ [LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] =>

В рамках импортозамещения в России сегодня создаются принципиально новые вертолетные двигатели, чему способствовало осложнение международной обстановки. Какие проблемы есть в отрасли, и когда можно ждать появления прорывных технологий, рассказали ведущие российские конструкторы на конференции "Настоящее и будущее двигателестроения для вертолетов", состоявшейся на выставке HeliRussia 2018.

Если отрасль двигателестроения для самолетов развивается очень динамично, и сейчас на них ставят уже моторы пятого-шестого поколений, то при создании двигателей для винтокрылых машин конструкторская мысль более консервативна. Есть даже такое мнение, что повышать параметры вертолетных двигателей вообще не стоит, так как при этом растет стоимость перевозок. Все работает надежно, зачем трогать конструкцию? И когда работники Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) имени П.И. Баранова говорили о необходимости преобразований, иначе не будет развития, некоторые практики считали, что это лишь естественное желание ученых идти вперед.

По словам президента ассоциации "Союз авиационного двигателестроения" Виктора Чуйко, отрасль развивается в двух основных направлениях. Первое заключается в том, что делается оригинальная конструкция, и она живет долгие годы. Второе - использование газогенераторов двигателя, созданного для пассажирского самолета. Проводится его модернизация, и получатся вертолетный двигатель. При этом в России не так много конструкторских бюро, которые занимаются вертолетными двигателями.

Как рассказал на конференции  начальник отдела ЦИАМ Юрий Фокин, ситуация изменилась, когда после распада СССР Россия оказалась без своих вертолетных двигателей. Основные двигатели типа ТВ3-117, которые стоят на большей части винтокрылых машин, ранее делали в Запорожье. На многих других стояли импортные силовые установки. В течение долгого времени новые двигатели для вертолетов в России вообще не разрабатывались, а после введения санкций прекратилась поставка и импортных. Тогда и вспомнили об отечественных разработках, которые "за ненадобностью" когда-то отправили в архив. В частности, о двигателе РД-600, который теперь меняет импортные аналоги.

- Ситуация пока сложная, но начинает потихоньку меняться, - говорит ученый. - В частности, после многолетнего обсуждения решен вопрос о возобновлении серийного производства двигателей ВК-2500. Процесс импортозамещения проходил непросто, но сейчас уже на большом числе вертолетов стоят российские двигатели.

В области перспективных разработок КБ Климова рассматривает ПДВ (перспективный двигатель вертолетный), который превосходит вариации типа ТВ7-117, стоящие на многих самолетах и вертолетах, по технологичности, мощности и ряду других параметров. И как бы не складывалась ситуация, бесспорным, по мнению ученых, является то, что создание нового поколения отечественных конкурентоспособных вертолетных двигателей невозможно без опережающего научно-технического задела, как это делается во всем мире. До 2030 года должны быть сделаны прорывные разработки по основным показателям двигателя при условии его доступности по цене.

Так, у среднего двигателя расход топлива должен снизиться на 10-15 процентов, масса - на 20-25, надежность и ресурс должны повыситься в 1,5-2 раза. При этом разработчикам нужно будет учитывать, что машины эксплуатируются в условиях повышенных нагрузок, садятся на неподготовленные площадки, где нет специально обученного персонала. А основные эксплуатанты вертолетов - не большие авиационные компании, а корпорации, использующие их для своих специальных целей, или частники.

По словам Юрия Фокина, если обобщить основные направления развития вертолетного двигателестроения, то это широкое применение композитных материалов, максимальное упрощение конструкции, повышение стойкости к неблагоприятным условиям окружающей среды, переход на электропривод, развитие электронных систем диагностики, внедрение энергосберегающих технологий. Но чтобы в полной мере осуществить задуманное, необходима поддержка отрасли государством, которая пока недостаточна.

Как стало известно из выступления Эрика Салена - директора вертолетного департамента корпорации Safran (Франция), которая плотно сотрудничает с "Вертолетами России", мировая конструкторская мысль движется примерно в том же направлении. Это безопасность, улучшение летно-технических характеристик, снижение расхода топлива, уровня выбросов и шума, надежность, доступность конструкции, легкость обслуживания. Компания уже добилась значительного улучшения характеристик. Так, по сравнению с двигателем того же класса, что был разработан в 1955 году, на 45 процентов стал ниже расход топлива при повышении мощности на 160 процентов.

- Невозможно совершенствовать параметры, не меняя конструкцию двигателя, - говорит он. - Для этого внедряется технология 3D. Чтобы сократить расход топлива и выбросы углекислого газа, используются новые материалы компрессора, горячей части двигателя, а также внедряются вспомогательные электрические системы. В ближайшие годы полностью изменится конструкция двигателей путем внедрения электрических силовых установок, что позволит максимально использовать мощность.

То есть, российские и зарубежные конструкторы двигаются примерно в одном направлении. Это хорошо видно и по стендам выставки HeliRussia, где представлено много перспективных отечественных разработок.

Текст: Андрей Андреев (Москва)

"Российская газета"







[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => 3303 [LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [CODE] => sanctions-gave-impetus-to-the-creation-of-new-helicopter-engines-in-russia [EXTERNAL_ID] => 901 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 ) [4] => Array ( [ID] => 894 [IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => В ЦИАМ прошел круглый стол, посвященный 30-летию первого полета на водороде и перспективам применения криогенного топлива [ACTIVE_FROM] => 24.05.2018 [TIMESTAMP_X] => 24.05.2018 09:52:20 [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/ [LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] =>

Эра магистральных криопланов началась 30 лет назад. 15 апреля 1988 года в небо впервые поднялся самолет, использующий в качестве топлива жидкий водород. Это был советский Ту-155 с двигателем НК-88.

В наше время все больше стран делают ставку на разработку альтернативных источников энергии, в том числе основанных на водородных технологиях. Очевидно, что и Россия должна быть на передовой позиции исследований возможностей применения водорода как экологически чистого энергоносителя для всех видов транспортных средств.

16 апреля 2018 года в Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») состоялся круглый стол «Криогенное топливо для летательных аппаратов будущего. К 30-летию первого полета самолета Ту-155 с двигателем НК-88, работающем на жидком водороде».

Круглый стол прошел в рамках деловой программы Международного форума двигателестроения. В мероприятии приняли участие ведущие предприятия авиационной науки, промышленности и энергетики: НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», Ассоциация «Союз авиационного двигателестроения» (АССАД), АО «ОДК», ФГУП «ЦАГИ», ПАО «Кузнецов», ПАО «Туполев», ПАО «ОАК», ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ОАО «ИНТЕРАВИАГАЗ», ПАО «Криогенмаш», МГТУ им. Н.Э. Баумана и др.

Председателем круглого стола выступил генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.

Открыл мероприятие президент АССАД Виктор Чуйко. Он отметил, что состоявшийся 30 лет назад экспериментальный полет отразил лидерство СССР в разработке опережающего технологического задела по освоению криогенной авиационной техники. Накопленный опыт востребован и в современных условиях.

С приветственным словом к участникам обратился советник заместителя председателя Коллегии Военно-промышленной комиссии Российской Федерации Валерий Архипов. Он входил в состав легендарного экипажа из 5 человек, который в 1988 году поднял в воздух и впоследствии успешно провел полный цикл испытаний «водородного» Ту-155. Эпохальному полету предшествовало 12-летнее сотрудничество многих НИИ, испытательных центров и производственных предприятий под руководством ОКБ, возглавляемых А.А. Туполевым и Н.Д. Кузнецовым. Инженер-испытатель поделился личными воспоминаниями о людях, благодаря которым проект состоялся. «Команда была уникальной, – сказал он. – Каждый четко отрабатывал свою часть, подходил ответственно и побеждал. Уже в первом полете пришло ощущение, что все у нас получится». Валерий Архипов подчеркнул важность применения наработок для расширения использования водородных технологий для наземных нужд энергетики и промышленности.

Михаил Гордин в своем выступлении отметил, что ЦИАМ готов продолжить исследования возможностей применения криогенных топлив и создания авиационных силовых установок на альтернативных топливах, а также выступить координатором по реализации комплекса мероприятий по данной тематике.

Заместитель генерального директора по проектированию, НИР и ОКР ПАО «Туполев» Валерий Солозобов рассказал о создании экспериментального Ту-155 и разработанном для его обслуживания инфраструктурном криогенном комплексе. Докладчик отметил, что «Туполев» является обладателем разнообразных сложнейших технологий в области использования в авиации СПГ и жидкого водорода.

Представитель ПАО «Кузнецов» Александр Иванов обратился к теме двигателей на криогенном топливе: НК-88 для работы на жидком водороде, его модернизированного варианта НК-89 для работы на СПГ и последующих разработок, в частности, энергетической установки для магистрального грузового газотурбовоза ГТ1h-001. В 2009 году этот газотурбовоз был внесен в Книгу рекордов Гиннеса как самый мощный в мире. Александр Иванов отметил уникальность криогенной инфраструктуры ПАО «Кузнецов», позволяющей вырабатывать жидкий кислород, азот и СПГ. «Накопленный научно-технический задел позволяет приступить к разработке ГТД для объектов авиационного и наземного назначения», – подытожил он.

Начальник отдела ЦИАМ Анатолий Гулиенко развил тему, рассказав о системах автоматического управления двигателей на криогенном топливе.

Начальник отделения ФГУП «ЦАГИ» Андрей Шустов представил концепции развития криогенной авиационной техники и озвучил дорожную карту по переходу на альтернативные топлива. Он подчеркнул, что переходу должны предшествовать расчетно-аналитические и опытно-конструкторские работы по созданию теплозащитных систем, конструктивно-компоновочных решений хранения топлива и накопление опыта эксплуатации криогенных систем. Инфраструктура для магистральных трубопроводов жидководородных систем и все элементы комплектующего оборудования в настоящее время унифицированы и могут быть использованы при создании аэродромного оборудования криогенной авиации. Все исходные материалы для этого есть в наличии, однако переход потребует значительных капиталовложений и больших мощностей электроэнергии.

Заместитель генерального директора по науке ЦИАМ Александр Ланшин рассказал о проблемах и перспективах создания двигателей на криогенных топливах. Говоря об опыте ЦИАМ, он отметил, что практический интерес к этой тематике Институт проявил еще в 1950-е гг. Позднее именно специалисты ЦИАМ разработали отраслевой стандарт на водород в качестве авиационного топлива. Итогом программы «Холод», разработку и испытания двигателей в которой осуществлял ЦИАМ, стало подтверждение возможности устойчивого рабочего процесса в демонстраторе высокоскоростного (до М=6,5) жидководородного ГПВРД. В 2010-2015 гг. в Институте впервые в отечественной практике были созданы четыре демонстратора бортовой энергетической установки с приводом воздушных винтов от электрических двигателей, работающих на водородных твердополимерных топливных элементах. В настоящее время ЦИАМ совместно с ЦАГИ участвует в международном проекте «HEXAFLY-INT», целью которого является создание НТЗ для разработки пассажирского самолета на водородном топливе, способного летать на скоростях до М=8. В завершение доклада Александр Ланшин озвучил ключевые направления создания НТЗ в области авиационных силовых установок на криогенных топливах.

Представитель ПАО «Криогенмаш» Анатолий Домошенко рассказал об опыте создания инфраструктуры криогенной авиации. Он также проанализировал проблемы и решения, связанные с производством, хранением и транспортировкой водорода. Докладчик предложил сделать переход на альтернативные топлива этапным.

В завершение мероприятия директор проектного комплекса «Гражданские самолеты» НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» Сергей Гальперин проинформировал, что по итогам круглого стола будет составлен пакет предложений в Правительство Российской Федерации о внедрении криогенных технологий в авиационной и другой транспортной технике.


Источник: Журнал "Крылья Родины", № 5-6 за 2018 год, стр. 70-71

Статья в pdf

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => 3249 [LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [CODE] => in-ciam-held-a-round-table-dedicated-to-the-30th-anniversary-of-the-first-flight-on-hydrogen-and-the [EXTERNAL_ID] => 894 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 ) [5] => Array ( [ID] => 871 [IBLOCK_ID] => 10 [IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => От винта до гиперзвука: ЦИАМ – участник Международного форума двигателестроения 2018 [ACTIVE_FROM] => 27.03.2018 [TIMESTAMP_X] => 27.03.2018 15:38:58 [DETAIL_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/#ELEMENT_CODE#/ [LIST_PAGE_URL] => #SITE_DIR#/press-center/news-partners-and-cm/ [DETAIL_TEXT] =>

Авиационный двигатель – один из самых наукоемких механизмов в истории техники. Без науки, фундаментальной и прикладной, создать его невозможно. Головной организацией по комплексным научным исследованиям и разработкам в области авиационного двигателестроения в России является Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).

Международный форум двигателестроения 2018 (МФД-2018), который пройдет с 4 по 6 апреля 2018 года в г. Москва, – самое значимое отечественное отраслевое мероприятие разработчиков и производителей авиадвигателей, на котором они имеют возможность продемонстрировать свои последние достижения и разработки.

ЦИАМ является активным партнером и участником МФД. Специалисты Института выступят модераторами целого ряда тематических симпозиумов Научно-технического конгресса по двигателестроению, который пройдет в рамках Форума.

В этой статье речь пойдет об экспозиции Института на МФД-2018.


Сверхбортпроводник

«Электрификация» – одно из наиболее перспективных направлений авиастроения. В гибридной силовой установке, разрабатываемой ЦИАМ, электроэнергию для вращающих винты электромоторов, использующих эффект сверхпроводимости, вырабатывает электрогенератор с приводом от традиционного газотурбинного двигателя (ГТД), механически не связанного с винтами. Это решение обещает целый ряд преимуществ. 

Прежде всего, параметры и характеристики ГТД определяются исходя из условия обеспечения энергией электромоторов, вращающих винт, на крейсерском режиме полета и подзарядки батареи аккумуляторов. На режимах взлета и набора высоты, требующих повышения мощности, питание электромоторов осуществляется и от газотурбинного двигателя, и от аккумуляторной батареи.

Экономию даст и то, что для привода нескольких винтов можно использовать один ГТД. Кроме того, его можно спрятать в фюзеляже, что «облагородит» аэродинамику крыла.

Но для реализации подобных силовых установок необходимо добиться кардинального снижения удельной массы электрических машин и решить проблему их тепловыделения, которая обостряется с увеличением мощности. Решить ее поможет использование материалов, обладающих эффектом высокотемпературной (то есть не требующей охлаждения почти до абсолютного нуля) сверхпроводимости.

В основе разработки ЦИАМ – специальный проводник, охлаждаемый жидким азотом, который при температуре –196°С обладает эффектом практически нулевого сопротивления. В результате достигается высокий КПД и в перспективе уменьшаются массогабаритные характеристики двигателя – даже с учетом необходимого запаса жидкого азота на борту.

На первом этапе планируется создание демонстратора мощностью 500 кВт (680 л.с.). До сих пор еще никто в мире не устанавливал на самолет гибридной силовой установки такой мощности – да и в применении сверхпроводимости в авиационной технике дальше разговоров дело пока не идет.

По итогам испытаний на летающей лаборатории может быть принято решение о создании 19-местного самолета, для которого потребуется от 2 до 4 винтов со сверхпроводящими электромоторами.


Чистое электричество

Институт участвует и в работе по созданию чисто электрических ЛА. На беспилотниках (БЛА), одно- и двухместных самолетах проблема недостаточной эффективности аккумуляторов может быть решена использованием топливных элементов, в которых химическая энергия горючего – чаще всего это водород – превращается в электрическую в ходе электрохимической реакции с окислителем, минуя процесс горения. 

Именно в ЦИАМ был создан первый в стране летательный аппарат с водородными топливными элементами, который впервые взлетел в 2010 году. Это был БЛА «ЦИАМ 80». А в 2014 году совершил первый полет БЛА «ЦИАМ-Рекорд» с энергетической установкой на топливных элементах полностью отечественного производства.

На МФД-2018 Институт представит концепцию пилотируемого одно-двухместного самолета с электрической силовой установкой на базе водородных топливных элементов. На первом этапе будет использоваться газообразный водород под давлением, но уже идет работа над установкой с жидким водородом, что при той же массе и занимаемом габаритном объеме обеспечит больший запас водорода, а, следовательно, обеспечит бо́льшую продолжительность полета.


Взять в оборот

Создание редуктора современного авиадвигателя – сложнейшая научно-техническая задача. К примеру, в 1950-х гг. при разработке легендарного двигателя НК-12 в ОКБ Н.Д. Кузнецова для стратегических бомбардировщиков Ту-95 ключевым моментом в достижении успеха стало создание редуктора, способного передавать на винты мощность свыше 12 000 л.с. На Западе создать редуктор ТВД мощностью свыше 12 000 л.с. так и не смогли, и новейшие модификации НК-12 до сих пор остаются в этом отношении рекордсменами. Кстати, помощь в разработке того редуктора ОКБ Кузнецова оказывал именно ЦИАМ.


В настоящее время в ЦИАМ также ведутся работы над редукторами, о чем свидетельствует экспериментальный редуктор привода вентилятора перспективного ТРДД мощностью более 33 000 л.с. Гости МФД-2018 смогут увидеть его на стенде Института.


Со скоростью будущего

Работу на более далекую перспективу развития воздушного транспорта отражают экспонаты ЦИАМ, связанные с созданием силовых установок для освоения гиперзвуковых скоростей. В частности, модель гиперзвукового прямоточного ВРД (ГПВРД) на водородном топливе. Исследование этого ГПВРД ведется совместно с ЦАГИ, являющимся головной организацией от России, и консорциумом европейских партнеров в рамках международного проекта HEXAFLY-INT (High Speed Experimental Fly Vehicles – International), входящего в 7-ю Европейскую рамочную программу ЕС. 

Цель проекта – создание научно-технического задела для разработки пассажирского самолета на водородном топливе, способного летать со скоростями, соответствующими числам Маха до М=8, т.е. перелет между Москвой и, например, Сиднеем должен занять около 3 часов. Для проверки работоспособности этой концепции стендовый модуль ГПВРД был испытан на уникальном гиперзвуковом стенде Института. В ходе испытаний было зарегистрировано превышение тяги над аэродинамическим сопротивлением при имитации полетного числа Маха М=7,4.


Аддитивная керамика

Еще одна перспективная технология – использование в двигателях внутреннего сгорания высокотемпературных интеркерамо- и металлокерамоматричных современных композитных материалов нового поколения. 

На своем стенде ЦИАМ представит разработанные и изготовленные в Институте образцы шумопоглощающих пористых интеркерамоматричных композиционных материалов, детали поршневого и роторно-поршневого двигателя: цилиндр воздушного охлаждения, поршень, клапан и седло клапана, ротор, радиальные и торцевые уплотнения и др., в т. ч. изготовленные с использованием аддитивных технологий методом 3D-послойного отверждения.

Керамические композитные материалы имеют широкий диапазон рабочих температур (до 1850°С) и низкий коэффициент термического расширения, что позволяет изготавливать детали и узлы меньшей объемной массы с высокими прочностными характеристиками.

Использование деталей из материалов нового поколения в ДВС обеспечит снижение веса, расхода топлива, уменьшение вибрации, повышение удельной мощности и ресурса двигателя.


Углепластик в лопатках

Среди самых интересных экспонатов экспозиции ЦИАМ следует упомянуть модели широкохордной лопатки вентилятора из углепластика. Углепластиковые лопатки дают целый ряд преимуществ. 

«Масса полой титановой лопатки – 8 кг, а углепластиковой – 5,5 кг, – говорит начальник отдела динамики и прочности авиационных двигателей ЦИАМ Тельман Каримбаев. – А поскольку это вращающиеся массы, то в результате их снижения уменьшается нагрузка на диск, на вал, снижается ударное воздействие на корпус при обрыве лопатки. Подсчитано, что каждый килограмм экономии массы вентилятора приводит к снижению массы всего двигателя на 3,75 кг. А если двигатель легче, то снижается нагрузка на крыло, и его тоже можно облегчить».

В перспективном двигателе большой тяги ПД-35 (головной разработчик – АО «ОДК»), разработка которого ведется сейчас в России, без углепластика в лопатках уже не обойтись. Это критическая технология. 

«Вес вентилятора – это порядка 20% веса всего двигателя, – поясняет Тельман Каримбаев. – Лопатки вентилятора ПД-35 имеют длину около 1,1 м, диаметр вентилятора на входе – приблизительно 3 м, и в этом случае применение металлов приводит к недопустимому росту массы».

Углепластиковая лопатка ЦИАМ интересна тем, что для ее изготовления разработана технология, не имеющая аналогов в мире. В институте создан производственный участок, позволяющий создавать качественные лопатки различных типоразмеров, разработана методика расчета и испытаний подобных изделий. В настоящее время в связи с работами по ПД-35 в отрасли идет процесс выбора оптимальной технологии для освоения серийного производства лопаток вентилятора из углепластика. Следует отметить, что в условиях усиливающихся санкций отечественная разработка в этой области получает дополнительные преимущества по сравнению с зарубежными аналогами.

Разумеется, все интересное и важное, что покажет ЦИАМ на МФД-2018, в короткой статье перечислить невозможно, здесь мы рассказали только о некоторых разработках Института.

Чтобы увидеть будущее, не обязательно ходить в кино на голливудские блокбастеры. Технологии будущего – на стенде ЦИАМ.


Источник: журнал "Крылья Родины", № 3-4 за 2018 год.

[DETAIL_TEXT_TYPE] => html [PREVIEW_TEXT] => [PREVIEW_TEXT_TYPE] => text [PREVIEW_PICTURE] => 3085 [LANG_DIR] => / [SORT] => 500 [CODE] => from-screw-to-hypersonic-ciam-member-of-the-international-forum-of-engine-2018 [EXTERNAL_ID] => 871 [IBLOCK_TYPE_ID] => content [IBLOCK_CODE] => partners-news [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => s1 ) ) [arReplacedAliases] => [arResultAdd] => [bNavStart] => 1 [bShowAll] => [NavNum] => 1 [NavPageCount] => 4 [NavPageNomer] => 2 [NavPageSize] => 6 [NavShowAll] => [NavRecordCount] => 23 [bFirstPrintNav] => 1 [PAGEN] => 2 [SIZEN] => 6 [SESS_SIZEN] => [SESS_ALL] => [SESS_PAGEN] => [add_anchor] => [bPostNavigation] => [bFromArray] => [bFromLimited] => 1 [sSessInitAdd] => [nPageWindow] => 5 [nSelectedCount] => 23 [arGetNextCache] => Array ( [ID] => [IBLOCK_ID] => [IBLOCK_SECTION_ID] => [NAME] => [ACTIVE_FROM] => [TIMESTAMP_X] => [DETAIL_PAGE_URL] => [LIST_PAGE_URL] => [DETAIL_TEXT] => 1 [DETAIL_TEXT_TYPE] => [PREVIEW_TEXT] => 1 [PREVIEW_TEXT_TYPE] => [PREVIEW_PICTURE] => [LANG_DIR] => [SORT] => [CODE] => [EXTERNAL_ID] => [IBLOCK_TYPE_ID] => [IBLOCK_CODE] => [IBLOCK_EXTERNAL_ID] => [LID] => ) [bDescPageNumbering] => [arUserFields] => [usedUserFields] => [SqlTraceIndex] => [DB] => CDatabase Object ( [db_Conn] => mysqli Object ( [affected_rows] => 7 [client_info] => 5.1.73 [client_version] => 50173 [connect_errno] => 0 [connect_error] => [errno] => 0 [error] => [error_list] => Array ( ) [field_count] => 14 [host_info] => Localhost via UNIX socket [info] => [insert_id] => 0 [server_info] => 5.1.73 [server_version] => 50173 [stat] => Uptime: 75374698 Threads: 1 Questions: 28852843 Slow queries: 0 Opens: 276777 Flush tables: 1 Open tables: 64 Queries per second avg: 0.382 [sqlstate] => 00000 [protocol_version] => 10 [thread_id] => 3069579 [warning_count] => 0 ) [version] => [escL] => ` [escR] => ` [alias_length] => 256 [DBName] => ciam [DBHost] => localhost [DBLogin] => ciam [DBPassword] => WlymfM9wqBUvIeLM8qgo [bConnected] => 1 [debug] => [DebugToFile] => [ShowSqlStat] => [db_Error] => [db_ErrorSQL] => [result] => [type] => MYSQL [column_cache] => Array ( ) [bModuleConnection] => [bNodeConnection] => [node_id] => [obSlave] => [cntQuery] => 0 [timeQuery] => 0 [arQueryDebug] => Array ( ) [sqlTracker] => ) [NavRecordCountChangeDisable] => [is_filtered] => [nStartPage] => 1 [nEndPage] => 4 [resultObject] => ) )