Компания «Климов», входящая в Объединенную двигателестроительную корпорацию (ОДК), приступила 15 сентября к стендовым испытаниям нового российского турбовинтового двигателя ТВ7-117СТ, предназначенного для перспективного транспортного самолета Ил-112 В. Испытания начались в Санкт-Петербурге на специально введенном для этого в эксплуатацию испытательном стенде в новом производственном комплексе «Петербургские моторы».
ТВ7-117СТ является новой модификацией семейства газотурбинных двигателей ТВ7-117 разработки «Климова». Его мощность на максимальном взлетном режиме составляет 3000 л. с., на повышенном чрезвычайном режиме — 3600 л. с. При сухой массе не более 500 кг двигатель имеет удельный расход топлива меньше 200 г на л. с. в чаc, рассказали в компании «Климов».
Система автоматического управления ТВ7-117СТ управляет не только самим двигателем, но и воздушным винтом, т. е. всей силовой установкой самолета. По словам представителей «Климова», такое управление позволяет максимально полно использовать потенциал характеристик двигателя и винта, что в целом повышает эффективность силовой установки.
ОДК Климов получило техническое задание на создание двигателя ТВ7 117СТ 02
Новый испытательный стенд позволяет испытывать силовую установку сразу с винтом, мотогондолой и другими элементами самолета (части крыла и фюзеляжа). В ходе модернизации этот комплекс, изначально построенный как экспериментальный для испытаний силовых агрегатов вертолетов, был укомплектован современным контрольно-измерительным оборудованием.
ТВ7-117СТ будет серийно изготавливаться в расширенной кооперации в рамках ОДК. В нее помимо самого разработчика — АО «Климов» войдут НПЦ газотурбостроения «Салют», ММП им. В. В. Чернышева и другие предприятия.
«По показателям мощности и экономичности этот новый двигатель, несомненно, один из лучших в мире в своем классе. Уверен, что сочетание сильных сторон ТВ7-117СТ с передовыми решениями, заложенными в Ил-112 В, сделает самолет идеальной транспортной платформой для ВКС России», — отметил генеральный директор ОДК Александр Артюхов.
Помимо ТВ-117СТ в семейство двигателей входит ТВ7-117С, разработанный для регионального пассажирского самолета Ил-114, и его модернизированный вариант ТВ7-117СМ, сконструированный по модульной схеме. Кроме этого в 2015 г. был сертифицирован турбовальный двигатель ТВ7-117 В, который устанавливается на новый транспортный вертолет Ми-38.
Среди особенностей ТВ7-117В — обеспечение безопасности полета при экстремальных ситуациях путем введения чрезвычайного режима мощностью до 3750 л. с. Базовая часть идентична для всех типов двигателей семейства ТВ7-117.
Источник: cont.ws
Начаты летные испытания двигателя ТВ7-117СТ
Объединенная двигателестроительная корпорация (ОДК, входит в Госкорпорацию Ростех) начала летные испытания турбовинтового двигателя ТВ7-117СТ разработки АО «ОДК – Климов», который создается для оснащения легкого военно-транспортного самолета Ил-112В и регионального авиалайнера Ил-114-300.
Лётную лабораторию на базе самолета Ил-76 ОАК подготовила к испытаниям меньше, чем за год. В работе участвовали сотрудники ЛИИ им. М.М.Громова, ПАО «Ил» и АО «РСК «МиГ». Осуществление полетов доверено летчикам Школы летчиков-испытателей ЛИИ им. Громова.
Первый вылет летающей лаборатории Ил-76ЛЛ с опытным двигателем ТВ7-117СТ состоялся 12 сентября в ЛИИ им. М.М. Громова (г. Жуковский, Московская обл.). В ходе первого испытательного полета была осуществлена проверка работы силовой установки в натурных условиях, на различных режимах и диапазонах высот.
По итогам полета, длившегося чуть более 1 часа, никаких замечаний в работе двигателя, а также неисправностей, специалистами отмечено не было. Полет выполнял экипаж летчика-испытателя Михаила Кондратенко.
Впервые летающая лаборатория Ил-76 с установленным на нее двигателем ТВ7-117СТ (форсированная модификация двигателя ТВ7-117СМ) была продемонстрирована широкой общественности в июле месяце на авиасалоне МАКС-2017, здесь же, в Жуковском.
ТВ7-117СТ является базовым двигателем для силовой установки перспективного легкого военно-транспортного самолета Ил-112В. При этом гражданская модификация двигателя – ТВ7-117СТ-01 – станет штатным двигателем регионального пассажирского самолета Ил-114-300, возобновление серийного производства которого планируется в ближайшие годы.
Двигатель ТВ7-117СТ-01 будет сертифицирован в соответствии с гражданскими нормами. Более мощный в сравнении с ТВ7-117СМ (также ранее разработан «ОДК-Климов»), двигатель ТВ7-117СТ-01, в частности, позволит увеличить грузоподъемность Ил-114-300, сократить дистанцию разбега самолета. Применение унифицированного двигателя на самолетах Ил-112В и Ил-114-300 будет способствовать сокращению издержек в производстве и станет примером трансфера военных технологий в гражданский сектор. Подробнее о проекте Ил-112В
В семейство ТВ7-117 также входят двигатели ТВ7-117С и вертолетный двигатель ТВ7-117В, устанавливаемый на новый вертолет Ми-38. Двигатель ТВ7-117В дал возможность вертолету Ми-38 повысить безопасность полета, в том числе при экстремальных ситуациях, путем введения чрезвычайных режимов мощностью до 3750 л.с., а также расширить диапазон применения, в том числе за счет снижения расхода топлива. ОДК заключила с холдингом «Вертолеты России» контракт на поставку 50 двигателей ТВ7-117В для установки на вертолеты Ми-38. Работа по организации серийного производства ТВ7-117В развернута в полном объеме на новой производственной площадке АО «Климов» в Санкт-Петербурге.
Также на двигателях ТВ7-117В установлена новая цифровая электронная система управления и контроля типа FADEC с цифровым блоком нового поколения БАРК-6В разработки и производства АО «Климов». Электронная система управления БАРК-65СТМ для ТВ7-117СТ также построена на базе БАРК-6В. Адаптация к этому типу двигателя осуществляется доработкой программного обеспечения. Теперь САУ управляет не только двигателем, но и воздушным винтом, то есть всей силовой установкой самолёта.
В двигатель ТВ7-117СТ заложены современные конструктивные решения, повышающие его летно-технические характеристики. Мощность на максимальном взлетном режиме составляет 3000 л.с., на повышенном чрезвычайном режиме – 3600 л.с. При сухой массе не более 500 кг двигатель имеет удельный расход топлива меньше 200 грамм на л.с. в час.
В составе силовой установки двигатель ТВ7-117СТ работает совместно с воздушным винтом АВ112 (разработки ПАО «НПП Аэросила»), обладающим большей производительностью и позволяющим увеличить лобовую тягу. Одной из особенностей ТВ7-117СТ является то, что созданная «ОДК – Климов» система автоматического управления не только управляет двигателем, но и воздушным винтом, то есть всей силовой установкой самолёта. Такое совместное управление позволяет максимально полно использовать потенциал характеристик двигателя и винта и в целом повысить эффективность силовой установки.
Двигатели ТВ7-117СТ собираются полностью из российских деталей, узлов и комплектующих. Их производство осуществляется в широкой кооперации предприятий ОДК, которая кроме АО «ОДК – Климов» включает АО «ММП им. В. В. Чернышева», АО «НПЦ газотурбостроения «Салют», АО «ОДК – СТАР».
Стендовые испытания двигателя ТВ7-117СТ на модернизированном испытательном стенде «ОДК – Климов» стартовали в сентябре 2016 года. Возможности стенда позволяют испытывать силовую установку сразу с винтом, мотогондолой и другими элементами самолета (части крыла и фюзеляжа). В ходе модернизации, комплекс, изначально построенный как экспериментальный для испытаний силовых агрегатов вертолетов, был укомплектован современным контрольно-измерительным оборудованием. В настоящее время продолжаются различные виды наземных испытаний ТВ7-117СТ (в том числе, ресурсные). Подробнее о начале стендовых испытаний ТВ7-117СТ
Сразу после приземления командир экипажа Ил-76ЛЛ Михаил Кондратенко доложил о ходе первого полета официальным лицам, присутствовавшим на летном поле ЛИИ имени Громова, среди которых были: генеральный конструктор ОАК Серегй Коротков, вице-президент по транспортной авиации ПАО «Объединенная авиастроительная корпорация», генеральный директор Авиационного комплекса имени Ильюшина Алексей Рогозин, генеральный директор АО «ОДК» Александр Артюхов, генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин, исполнительный директор АО «ОДК-Климов» Александр Ватагин, генеральнй конструктор «ОДК-Климов» Алексей Григорьев, генеральный директор ФГУП «ЦИАМ имени П.И. Баранова» Михаил Гордин.
«Технически ТВ7-117СТ – лучший российский двигатель для региональных и среднемагистральных самолетов гражданского и военного назначения, – сказал исполнительный директор АО «ОДК-Климов» Александр Ватагин. – Мы гордимся, что, создавая лучшие решения, формируем направление дальнейшего развития индустрии, расширяем возможности российских технологий, повышаем их конкурентоспособность на мировом рынке».
«Испытания двигателя ТВ7-117СТ – это важный этап в создании нового легкого военно-транспортного самолета Ил-112В и пассажирского самолета Ил-114-300, необходимого для расширения региональных перевозок в нашей стране. Новый двигатель существенно повысит конкурентоспособность этих самолетов», — заявил Сергей Коротков.
«Испытаниям двигателя на летающей лаборатории предшествовала серьезная подготовка. Разработчик двигателя «ОДК-Климов» выполнил комплекс работ, нацеленных на исключение опасных отказов. ЦИАМ провел экспертизу результатов данных работ и выдал заключение о возможности безопасного проведения испытаний двигателя ТВ7-117СТ на воздушном судне экспериментальной авиации.
Институтом были разработаны рекомендации и требования по безопасному проведению испытаний. И вот сегодня успешно прошли первые испытания этого двигателя на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ в «ЛИИ им. М.М. Громова», — заявил генеральный директор ФГУП «ЦИАМ имени П.И. Баранова» (входит в состав НИЦ «Институт имени Н.Е.
Жуковского») Михаил Гордин.
«Нами предусмотрено 20 полетов на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ во всех диапазонах скоростей и высот, необходимых для самолетов Ил-112В и Ил-114. Мы планируем завершить их в течение двух месяцев, после этого двигатель будет готов к полетам в составе самолета Ил-112В. Сертификация данной силовой установки запланирована на 2020 год», — отметил Юрий Шмотин.
- Комментарии ()
- Вконтакте ( )
Источник: profaviarb.ru
Снижение массы двигателя ТВ7-117СТ-01 на основе технологии «цифровой двойник»
Специалисты Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab ® ) успешно завершили проект по разработке рекомендаций для снижения массы авиационного двигателя ТВ7-117СТ-01 на основе технологии цифрового двойника.
Ключевая цель работы – снижение массы статорных деталей двигателя. Основной задачей стала оцифровка всего опыта АО «ОДК-Климов» по разработке двигателей данного класса, анализ всех расчетных обоснований, конструкторской документации, результатов испытаний и др. – и его интерпретация в рамках новой парадигмы проектирования с применением Цифровой платформы CML-Bench™.
Процесс оптимизации по массе корпуса редуктора
Разработаны структура ряда виртуальных испытательных стендов (ВИС) и виртуального испытательного полигона (ВИП), база математических моделей материалов, методики виртуальных испытаний двигателя.
Работа блока приводов с учетом податливостей корпуса, валов и подшипников
Уникальность проекта:
- Первый и пока единственный пример в отрасли комплексного подхода к полной формализации процесса проектирования газотурбинного двигателя с детальным описанием всех контролируемых параметров и целевых значений, взаимоувязкой всех расчетных моделей, создаваемых при проектировании изделия.
- Первый для отечественного двигателестроения пример оптимизации газотурбинного двигателя на основе технологии цифрового двойника (Digital Twin) с оцифровкой многолетнего опыта предприятия, полученного в результате разработки двигателей: от базовых экспериментов и определения свойств материалов до описания физико-механических параметров эксплуатации изделия.
Подготовка геометрической модели и построение сетки контрольных объемов
Разработка виртуальных испытательных стендов в CML-Bench™
Виртуальные испытания камеры сгорания и экспорт полей температур и давлений для расчетов прочности статора двигателя
Задачи проекта:
- Предварительная оптимизация конструкции деталей статора на основе результатов полномасштабного моделирования для ряда рабочих режимов.
- Построение одномерной интегральной модели двигателя в рамках разработки цифрового двойника двигателя для определения термодинамических характеристик при каждом изменении конструкции и/или требований к ней.
- Обеспечение бесшовной передачи аэродинамических и тепловых нагрузок на элементы проточной части двигателя.
- Учет утечек и отборов в системе вторичных потоков двигателя при выполнении виртуальных испытаний.
- Учет теплового состояния ротора, статора и лопаток двигателя при выполнении виртуальных испытаний.
- Учет напряженно-деформированного состояния ротора и статора двигателя при выполнении виртуальных испытаний.
- Топологическая оптимизация деталей обвязки (кронштейнов и трубопроводов) двигателя.
- Топологическая оптимизация деталей статора по уточненным тепловым и напряженно-деформированным состояниям с обеспечением необходимых запасов по прочности в соответствии с нормами прочности авиационных ГТД.
- Исследование вибросостояния роторов, построение динамической модели ротора.
- Взаимоувязка виртуальных испытаний на всех стендах через интегральную модульную модель.
- Разработка базы цифровых моделей материалов для использования в виртуальных испытательных стендах.
- Автоматизация передачи данных между ВИС.
Схема эволюции термодинамических и тепловых расчетов двигателя ТВ7-117СТ-01
Результаты работ:
1. Виртуальные испытательные стенды и полигон двигателя ТВ7-117СТ-01, интегрированные на Цифровой платформе CML-Bench™: термодинамический, аэродинамический/газодинамический, гидравлический, тепловой, прочностной и другие.
Моделирование отрыва лопатки статора
2. Конструкция статорных деталей, обеспечивающая выполнение предъявленных требований, включая требования по ресурсу, удержанию лопатки и др. при снижении массы отдельных деталей до 50%.
«Разработка цифрового двойника газотурбинного двигателя – работа не одного этапа, не одного договора, – говорит руководитель проекта, руководитель отдела кросс-отраслевых технологий Центра НТИ СПбПУ Александр Тамм. – Однако сам факт появления таких технических заданий в отрасли – это уже значительное событие. При этом, имея целевую задачу снизить массу статорных деталей до 10%, мы на основе построенной интегральной модели реализуем подетальную оптимизацию и получили почти двукратное снижение в массе некоторых деталей при выполнении требований по прочности, долговечности и при полном соответствии всем прочим целевым значениям контролируемых характеристик изделия».
Поле перемещений собственных форм колебаний роторов
Все предложенные в работах изменения конструкции двигателя по результатам виртуальных испытаний не оказали влияния на безопасность эксплуатации двигателя и на текущий момент находятся в конструкторской проработке с планами по внедрению после 2022 года.
Источник: fea.ru