МОДЕРНИЗАЦИЯ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ ВЕРТОЛЕТА Ми-8 АО “Мотор Сич” План презентации: I- История производства вертолета Ми-8 II- Конструктивные особенности турбовального двигателя ТВ3-117ВМАСБМ1В 4Е сер. III- Сравнение параметров двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии и двигателя ТВ2-117АГ IV- Доработки, внесённые в конструкцию фюзеляжа и систем серийного вертолёта Ми-8Т для обеспечения условий работы и возможности установки новых двигателей ТВЗ-117ВМА-СБМ1В 4Е серии АО “Мотор Сич” Вертолёт Ми-8Т является одним из самых массовых в мире. Его активное производство началось в 1964 году, после завершения государственных испытаний. Всего выпущено 8200 вертолётов, из них – 4500 на ОАО «Казанский вертолётный завод» и 3700 – на ОАО «Улан-Удэнский авиационный завод». Вертолет эксплуатируется более чем в 50-ти странах мира. Ми-8 имеет более 30 гражданских и военных модификаций, специализированных под выполнение различных задач. АО “Мотор Сич” • Данные статистики по эксплуатации вертолётов типа Ми-8 показывают, что парк вертолетов Ми-8Т с двигателями ТВ2-117 почти в 5 раз превышает парк более совершенных вертолетов Ми-8МТВ с двигателями ТВ3-117. Практически в 5 раз выше и годовой налет на вертолетах Ми-8Т. При этом наработка на 1 инцидент вертолета Ми-8Т в 1,56 раза выше, чем вертолета Ми-8МТВ, но наибольшее количество отказов приходится на двигатель ТВ2-117. АО “Мотор Сич” Конструктивные особенности турбовального двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4е сер. • • • • • - улучшена система охлаждения дисков, опор и сопловых аппаратов турбины компрессора с оптимальным распределением охлаждающего воздуха, что уменьшило отбор воздуха на охлаждение турбины и повысило эффективность рабочего процесса двигателя; - лопатки ротора компрессора покрыты антиэрозионным покрытием – нитридом титана, за счёт чего ресурс лопаток увеличился в 2-2,5 раза; - введены литые охлаждаемые лопатки из более жаропрочного сплава, соединяемые методом пайки в сектора (по 3 – в каждом секторе) соплового аппарата 1-й ступени для обеспечения ресурса турбины компрессора; - аннулированы покрывающие диски турбины компрессора и применена конструкция ротора со стяжными болтами с коническими центрирующими поверхностями, а также применены рабочие лопатки 1-й ступени ТК из более жаропрочного сплава; - усилены замковые соединения рабочих лопаток с дисками 1-й и 2-й ступеней турбины компрессора с осевой фиксацией уплотнительными дисками; АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” • • • • • • • • - изменена конструкция диска 12-й ступени и заднего лабиринта ротора компрессора; для обеспечения длительной прочности лабиринтный диск крепится к диску 9-й ступени; - изменена выходная часть рабочих форсунок с целью уменьшения на них нагарообразования; Изменена задняя часть жаровой трубы для улучшения поля температур на выходе из камеры сгорания и обеспечения простоты сборки; - для повышения надёжности коллектор термопар перенесен с корпуса 1-го соплового аппарата в область более низких температур – в пояс 3-го соплового аппарата; - установлен электронный регулятор двигателя ЭРД-3ВМ с.06; - вместо подкачивающего топливного насоса ДЦН-70 установлен ДЦН70А, который обеспечивает работоспособность двигателя при давлении топлива на входе в насос 0,3 кг/см2 и тем самым повышает надёжность работы системы топливопитания. Правый и левый двигатели взаимозаменяемы при условии разворота выхлопного патрубка. С целью обеспечения электрического запуска и питания бортовой сети вертолёта постоянным током в конструкцию двигателя введен генератор ГС-18МО, как и на штатном двигателе ТВ2-117АГ. АО “Мотор Сич” • Также следует отметить факт, что для обеспечения смазки узла переходной муфты двигателя и МСХ главного редуктора ВР-8А в двигатель введены дополнительные трубопроводы и тройники, обеспечивающие подачу масла на узел стыка приводной рессоры и МСХ и его откачку, как это выполнено на вертолёте Ми-8. Кроме того, для обеспечения контроля узла в процессе эксплуатации, введен сигнализатор стружки СС-450. • Двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4 и 4Е серии (с воздушной или электрической системами запуска) унаследовали лучшие конструктивные решения, направленные на обеспечение более высоких параметров и ресурсов, которые были отработаны на базовом двигателе ТВ3-117ВМА-СБМ1В. Новая модификация имеет взлётную мощность 1500 л.с. и частоту вращения свободной турбины 12000 об/мин, которые соответствуют выходным параметрам двигателя ТВ2117А(АГ), штатно эксплуатирующегося на вертолётах типа Ми-8Т. АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” Сравнение параметров двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии и двигателя ТВ2-117АГ • Преимуществами двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии по сравнению с двигателем ТВ2-117 являются: • - сохранение взлетной мощности 1500 л.с. до температуры +55°С (вместо +15°С) и до высоты 4600 м (вместо 1600 м); - увеличенные ресурсные показатели: до первого ремонта – 5000 ч (вместо 1500 ч) и назначенный – 15000 ч (вместо 12000 ч); - более низкий удельный расход топлива на взлётном режиме – 0,261кг/л.с.• час (у ТВ2-117АГ – 0,275 кг/л.с.• час); на крейсерском - 0,29 и 0,31 соответственно; - облегчённый запуск в условиях высоких температур и высокогорья; • • • • - простота обслуживания в эксплуатации, высокая ремонтопригодность • и надежность; - устойчивая работа в условиях большой запыленности и задымленности; АО “Мотор Сич” • - низкая стоимость жизненного цикла; • - меньший вес – 295 кг против 334 кг у двигателя ТВ2-117АГ. • В результате можно сказать, что двигатель ТВЗ-117ВМА-СБМ1В 4Е серии, при более высоких ресурсных и технических характеристиках, по сравнению с двигателем ТВ2-117А(АГ), обеспечивает более экономичную эксплуатацию вертолёта в широком диапазоне высот полёта и температур окружающей среды. АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” АО “Мотор Сич” Доработки, внесённые в конструкцию фюзеляжа и систем серийного вертолёта Ми-8Т для обеспечения условий работы и возможности установки новых двигателей ТВ3-117-ВМА-СБМ1В 4Е серии • При проработке вопроса о выборе модификации двигателя, подлежащей монтажу на модернизированный вертолёт, была выбрана схема с электрозапуском, которая, во-первых, более оптимальна с точки зрения отсутствия необходимости наличия ВСУ и связанной с этим доработкой вертолёта под монтаж ВСУ, и, во-вторых, испытания вертолёта подтвердили, что схема с электрозапуском оказалась предпочтительнее: вертолёт приводится в готовность к вылету за время 1 мин., что значительно меньше времени, необходимого для достижения готовности к вылету вертолёта с ВСУ АИ-9В. АО “Мотор Сич” • Прежде всего следует отметить, что при выполнении модернизации силовой установки изменения внесены только в те элементы конструкции фюзеляжа и вертолётных систем, которые необходимы для выполнения адаптации двигателей ТВЗ-117ВМА-СБМ1В 4Е серии на вертолёте Ми-8Т и обеспечения их работы в составе вертолёта, включая приборы электронной автоматики, терморегулирования, приборы контроля двигателей серии ТВ3 на приборной доске пилотов. АО “Мотор Сич” • 1. Доработка узла передней и задней опоры двигателя. • 2. В связи с отличием геометрических параметров двигателей ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е сер. от штатных ТВ2117АГ выполнена доработка капотов двигательного отсека, входного тоннеля двигателя и входного устройства вентилятора. • 3. Доработка системы управления двигателями. • В связи с отличием в геометрических параметрах нового и штатного двигателей изменены места крепления на потолочной панели узлов штатных тяг и рычагов, а также изменена длина штатных тяг и тросовой проводки СУД. Введены элементы управления перенастройкой оборотов СТ двигателей, которое осуществляется электромеханизмом МП-100М-2с (ход-41мм). АО “Мотор Сич” • • • • • • • • • 4. Доработка масляной и топливной систем. Изменена конфигурация трубопроводов в местах соединения трубопроводов масляной и топливной систем с новыми двигателями и изменена конструкция мест соединения трубопроводов с двигателями. 5. Доработка воздушной системы. Введена магистраль для подачи сжатого воздуха от воздушной панели вертолёта ко второму контуру топливных форсунок для улучшения распыла топлива. 6. Доработка противопожарной системы. В связи с изменением конфигурации двигателей изменена конфигурация трубопроводов противопожарной системы. С целью обеспечения подгонки под геометрические размеры новых двигателей противопожарная перегородка дорабатывается для обеспечения разделения подкапотного пространства левого и правого двигателей. 7. Доработка коллекторов перепуска воздуха двигателей Установлены коллекторы сброса воздуха в атмосферу из клапанов перепуска воздуха из-за седьмой ступени компрессоров двигателей. АО “Мотор Сич” • • • • • • • 8. Доработка электрической системы вертолёта. Электрическая система доработана с целью обеспечения управления и контроля за работой новых двигателей. 9. Введение система синхронизации работы двигателей. Система синхронизации предназначена для выравнивания мощности двигателей. 10. Доработка противообледенительной системы. В связи с установкой новых двигателей изменена конфигурация трубопроводов магистрали обогрева воздухозаборников. Вертолёт оборудован системой регистрации параметров полёта БУР-4-1-07, который регистрирует 8 (возможно до 28) аналоговых и 6 (возможно до 23) разовых команд. АО “Мотор Сич” • • • • • • С учётом того, что большая часть парка вертолётов типа Ми-8Т была выпущена в середине 70-х годов, при проведении ремоторизации вертолетов необходимо выполнять следующие работы: - бюллетень № М-2674-БЭ-АБ по замене агрегатов несущей системы, трансмиссии на усиленные; - продление вертолету назначенного срока службы на новый межремонтный срок службы 8 лет; - модернизацию бортового оборудования вертолета в соответствии с требованиями ICAO по составу и характеристикам навигационного и связного оборудования; - обеспечить возможность круглосуточного эффективного применения вертолета в простых и сложных метеоусловиях, в горной и равнинной местностях, в жарком климате на всех допустимых высотах и скоростях полёта. Кроме замены двигателя, при модернизации вертолета выполняются работы по планеру, отдельным системам и бортовому оборудованию. АО “Мотор Сич” • • • • • • • Модернизированный на предприятии АО «МОТОР СИЧ» средний многоцелевой транспортно-пассажирский вертолет Ми-8МСБ предназначен для выполнения полётов в пассажирских и грузопассажирских версиях, учебно-тренировочных, авиационных поисково-спасательных работ, решения задач по медицинской и противопожарной тематике. Первый полет модернизированного вертолета Ми-8МСБ состоялся 10 ноября 2010 года на аэродроме АО «МОТОР СИЧ». Сертификационные заводские испытания вертолёта подтвердили значительное улучшение лётно-технических характеристик вертолёта, оснащённого двигателями ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии. В условиях высокогорья вертолет взлетной массой 9200 кг обеспечивал вертикальный взлет с площадки высотой 4200 м. 27.09.12 во время проведения аэрокосмического салона «Авиасвит-ХХІ» достигнут рекордный для этого класса вертолётов динамический потолок 8200 метров. Скороподъёмность вертолёта практически не падает при подъёме на высоту выше 5000 метров. Вертолёт достигает высоты 6000м за 10 минут; при этом вертикальная скорость набора высоты остаётся равной 6,8 м/с Применение двигателей ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии позволяет улучшить на 20% показатель дальности полета за счёт уменьшения часового расхода топлива. Максимальная масса груза, перевозимого внутри грузовой кабины вертолёта Ми8МСБ, составляет 4100 кг. Максимальная масса груза, перевозимого на внешней подвеске - 3000 кг. АО “Мотор Сич” Спасибо за внимание!
