GE Aviation Czech объединила США и Россию

GE Aviation Czech объединила США и Россию. Сельскохозяйственный самолет Thrush с чешскими моторами приземлился на российском рынке.

Сотрудничество между российскими авиастроителями и их коллегами из Европы и Америки становится все более результативным. На российский рынок сельскохозяйственной авиации буквально влетел первый американский самолет Thrush 510G с чешским двигателем GE H.

Первый сельскохозяйственный самолет Thrush 510G был передан российскому клиенту. Самолет, который производит американская компания Thrush Aircraft, оснащен двигателями серии GE H. Эти двигатели выпускает штаб-квартира по производству турбовинтовых двигателей GE Aviation, расположенная в Праге.

Объединив усилия с Уральским заводом гражданской авиации (УЗГА) GE Aviation Czech локализовала в России сервисные услуги. Екатеринбургский завод стал авторизированным сервисным центром GE Aviation Czech, который предоставляет услуги технического обслуживания, а также занимается обучением персонала для обслуживания турбовинтовых двигателей GE Aviation серии H.

На крыле российского аграрного бума

В последние годы российский аграрный сектор претерпевает значительные изменения, предлагая возможности использования сельскохозяйственной авиации как на внутреннем рынке, так и на рынках соседних стран. Государственные субсидии в размере сотен миллиардов рублей в год идут в этот сектор, и хотя агропромышленный комплекс по-прежнему в значительной степени недофинансирован, у иностранного бизнеса существуют возможности для участия в процессе модернизации. Одним из наиболее эффективных способов обработки крупных российских полей является сельскохозяйственная авиация.

Первая поставка самолета за океан открывает для Thrush 510G путь к успеху не только на российским рынке, но и рынках соседних стран. До сих пор главным рынком сбыта для данных аппаратов была Латинская Америка. В Аргентине эти самолеты в буквальном смысле спасли урожай винограда сорта Мальбэк благодаря таланту сотрудников компании GE Aviation Czech.

Моторы серии GE H производства пражского центра турбовинтовых моторов GE Aviation, которые устанавливаются на самолеты Thrush 510G, компания GE Aviation Czech экспортирует при поддержке чешского Экспортного гарантийно-страхового общества (EGAP).

Прага — центр разработки и производства авиационных двигателей

GE Aviation является одним из крупнейших в мире производителей авиационных двигателей. В этом году компании исполнилось 100 лет. Каждые две секунды где-нибудь в мире взлетает самолет с двигателем GE. Завод в пражских Летнянах — важная глава для компании. Здесь она начала писать историю своего бизнеса в сегменте небольших турбовинтовых двигателей. GE Aviation «приземлился» в Летнянах в 2008 году. Он вышел на чешский рынок благодаря приобретению части активов легендарного производителя авиационных двигателей Walter Motorlet. GE Aviation Czech продолжила традицию производства, основанную на чешской технологической базе, принесла инвестиции и внедрила ряд ноу-хау в компании. За последние десять лет компания инвестировала более $100 млн в модернизацию производства в Чехии.

Вначале была серия GE H

Первой разработкой завода под брендом GE Aviation была серия турбовинтовых двигателей GE H, прошедшая европейскую сертификацию EASA в 2011 году. Турбовинтовые моторы серии GE Н предназначены для работы в экстремальных климатических условиях и на большой высоте: в Африке, Сибири, Непале. В основе был двигатель Walter M601, при создании которого был использован 40-летний опыт производства компании Walter Motorlet. Первым самолетом, который подняли в воздух двигатели серии GE H, стал чешский флагман региональной авиации — L-410. Главный экспортный рынок для L-410 — Россия. Серия GE H успешно зарекомендовала себя на мировом рынке, и на сегодняшний день двигатели эксплуатируются на шести континентах. Завод в Чехии также отвечает за техническое обслуживание парка двигателей Walter M601, которые все еще эксплуатируются. В общей сложности более тысячи турбовинтовых двигателей GE Aviation Czech приводят в движение самолеты по всему миру. Технологические и производственные инновации, продажи и обслуживание двигателей GE H являются основой успеха компании, поэтому она постоянно работает над их улучшением. Будучи первой в мире в своем классе, компания GE Aviation Czech прошла в прошлом году сертификацию электронной системы управления двигателем и винтом (EEPC). С ней серия GE H позволяет самолетам выполнять сложные маневры в воздухе — двигатель стал сердцем пилотажных самолетов DART 550 Diamond Aircraft из Австрии.

Мотор, который печатают на 3D

Чешская штаб-квартира турбовинтовых двигателей стала единственным филиалом американской GE Aviation, где авиационные двигатели разрабатываются, производятся, сертифицируются и экспортируются за пределами США. Здесь родился GE Catalyst. Абсолютно новый двигатель GE Catalyst является пионером в мире турбовинтовых двигателей. Более трети мотора изготавливается при помощи 3D-печати. Это первый в мире и в своем классе турбовинтовой двигатель за последние 30 лет, разработанный с нуля. На данный момент GE Catalyst прошел тысячу часов тестов на наземных испытательных стендах.

Турбовинтовой двигатель.

Привет!

Транспортный самолет АН-8 с двигателями АИ-20.

Сегодня продолжаем более подробно говорить о типах авиационных двигателей. На повестке дня следующий тип – турбовинтовой двигатель ( ТВД ).
Кто читал мои статью здесь, тот конечно, знает, что турбовинтовой двигатель – это разновидность газотурбинного.

Газотурбинный двигатель – это тепловая машина и, как в любой тепловой машине, в нем есть устройство расширения, которым является турбина. Ну, а турбина нужна в первую очередь, чтобы вращать компрессор, а во вторую, для привода различных дополнительных агрегатов, то есть полезной нагрузки. Это может быть, например, электрогенератор, винт в судовой установке, а применительно к авиации – винт воздушный или же вспомогательная силовая установка (ВСУ).

Получается, что турбину можно как бы условно разделить на две части – турбину компрессора и турбину полезной нагрузки. Последнюю еще называют свободной турбиной . Часто на практике их так и делают в виде двух агрегатов. Если свободную турбину убрать, то останется неиспользованная часть энергии газового потока ( так называемая свободная энергия ), которая потом в реактивном сопле двигателя может быть преобразована в кинетическую энергию, и мы получим тягу двигателя за счет реакции струи. Вы уже наверное поняли :-), что в этом случае мы будем иметь турбореактивный двигатель.

Однако возможен и промежуточный вариант. То есть часть свободной энергии (большую) можно использовать для полезной нагрузки, а оставшуюся часть (меньшую) для работы в сопле, то есть для получения реактивной тяги. Вот именно по такому принципу и устроен турбовинтовой двигатель. Полезная нагрузка для него – это вышеупомянутый воздушный винт. Справедливости ради стоит сказать, что реактивная тяга играет для ТВД небольшую роль. Доля ее обычно не более 15% (на современных ТВД и того меньше).

Принципиальное устройство турбовинтового двигателя.

Итак классический ТВД по конструкции очень похож на обычный турбореактивный двигатель. У него есть компрессор , камера сгорания , турбина и сопло . Но добавлен еще один важный агрегат. Дело в том, что частота вращения ротора любого газотурбинного двигателя очень высока (до 30000 об/мин), а воздушный винт при таких оборотах работать не может. Поэтому между ротором двигателя и винтом устанавливается редуктор , понижающий обороты. Редукторы бывают разных конструкций, но функции у них одинаковы.

Анимация, показывающая принцип работы ТВД.

Как и все в этом мире 🙂 турбовинтовой двигатель имеет преимущества и недостатки. Это следствие того, что он соединил в себе качества поршневого и ТРД. Он, как газотурбинный двигатель ( родственник реактивного :-)) является представителем того самого семейства двигателей, которому в свое время сдал свои позиции поршневой движок (об этом здесь). Поэтому ТВД значительно легче поршневого при той же мощности. Это очень хорошо, ведь масса – важнейший показатель для авиации. Все тяжелое, как известно, летает без особой охоты :-).

Одновременно по сравнению с турбореактивным двигателем, турбовинтовой значительно экономичнее. Дело в том, что от поршневого ТВД взял себе воздушный винт. Этот агрегат, особенно в современных разработках имеет довольно высокий коэффициент полезного действия, до 86%, что и обуславливает экономичность всего двигателя.

Однако винту недоступны большие скорости. «Эффект запирания» не дает возможности винтовым самолетам летать со скоростями выше 750 км/ч (единственный самолет наш бомбардировщик ТУ-95 достигает скорости 920 км/ч). Кроме того современные воздушные винты достаточно шумны, что не одобряют нормы Международной организации гражданской авиации ( ICAO ).
Вот и получается, что турбовинтовой двигатель применяется в основном там, где не нужны большие скорости или же важна экономичность. Чаще всего – это ближне- и среднемагистральная гражданская авиация, а также транспортная авиация. Но, честно говоря, и оттуда ТВД частенько вытесняется современными экономичными двухконтурными турбореактивными двигателями .

Турбовинтовой двигатель АИ-20.

Турбовинтовой двигатель уже достаточно послужил людям и всегда отличался высокой экономичностью и большой надежностью. Хорошо известен, например, двигатель-ветеран АИ-20 (и его модификации, начало выпуска 1957 год)) . Он устанавливался на заслуженный пассажирский самолет ИЛ-18 , а также на транспортные самолеты тип АН-8 , АН-12 , АН-32 , на морские БЕ-12 и военно-морские ИЛ-38 . Этот двигатель в некоторых местах эксплуатируется до сих пор и отличается очень высокой надежностью. Такого ресурса, как у АИ-20 (40 000 часов летной эксплуатации!) нет наверное ни у одного двигателя.

Противолодочный самолет БЕ-12 с двигателями АИ-20.

Пассажирский ветеран ИЛ-18 с двигателями АИ-20.

И, конечно, списывать со счетов турбовинтовой двигатель еще рано. Конструкторы, соблазненные его высокой экономичностью постоянно ведут работу по улучшению существующих образцов и созданию новых. Разрабатываются новые типы винтов, в частности сверхзвуковых ( с переменным, правда, успехом :-)).

Турбовинтовентиляторный двигатель Д-27.

Примером служит сравнительно недавно появившийся двигатель Д-27 , разработанный в Запорожском машиностроительном конструкторском бюро „Прогресс“ имени академика А. Г. Ивченко. В том самом, где создавался когда-то АИ-20. Д-27 внешне очень похож на турбовинтовой двигатель, но на самом деле это качественный скачок вперед. Он даже название имеет измененное: турбовинтовентиляторный двигатель . Предназначен для пассажирских и транспортных самолетов, для которых скорость также важна, как и экономичность. Таких, например, как новый транспортник АН-70 . На оси свободной турбины Д-27 (понятно через редуктор :-)) установлено два винто-вентилятора , вращающихся в разные стороны. Этот двигатель не имеет аналогов и на данный момент является единственным рабочим двигателем такого типа в мире.

Транспортный самолет АН-70 с двигателями Д-27.

Прогресс не остановить :-), так что нам вполне вероятно еще предстоит увидеть новые типы самолетов с «нимбами» винтов и мягким гулом турбовинтовых двигателей.

В заключении предлагаю вам посмотреть два ролика. Первый хорошо показывает принцип работы ТВД. Пояснительные надписи на английском, но, я думаю, понять не сложно. Для тех, кто «совсем не англичанин» :-), поясню, что Gearbox — это редуктор, а Nozzle -это сопло, Inlet — это вход, Combustion Chamber — камера сгорания. Второй ролик — это анимация работы еще одного прогрессивного и очень интересного турбовинтового двигателя Pratt Whitney PT6A . Обратите внимание, что направление движения газов по тракту двигателя организовано «задом наперед» 🙂

Что такое турбовинтовой двигатель

22 декабря 2020 г., AEX.RU – Турбовинтовые двигатели ТВ7-117СТ для нового самолета Ил-114-300, первый полет которого был совершен 17 декабря, будут проходить испытания на полигоне Омского моторостроительного завода им. Баранова (входит в НПЦ газотурбостроения «Салют») в микрорайоне Крутая Горка Омска, сообщил во вторник журналистам губернатор Омской области Александр Бурков. Об этом пишет ТАСС.

«Сегодня запущен новый стенд по испытанию двигателей ТВ7-117СТ, которые будут проводиться до 2024 года. Это двигатели для министерства обороны и для гражданской авиации, мы получаем большой заказ на проведение испытательных работ. Крутогорский филиал [завода им. Баранова] до 2024 года обеспечен заказами, это определенная гарантия его развития», — сказал Бурков.

Руководитель производственного комплекса «Салют» Алексей Громов отметил, что в Крутой Горке будут проводиться испытания и производственно-конструкторские работы по двигателям ТВ7-117-СТ и ТВ7-117-СТ01. «Это длительный период и очень ответственный, — сказал он. — Здесь исторически проводились испытания двигателей ТВ7-117 и учитывая то, что сохранилась и стендовая база, и люди, которые знают и понимают этот двигатель, было принято решение реанимировать на крутогорской площадке испытательный стенд и модернизировать его».

По его словам, загрузка стенда в перспективе может быть довольно большой. «Если [самолетами Ил-114-300] будет обеспечиваться фактически замена самолетов типа Ан-24, то загрузка предприятий корпорации будет серьезная. Пока речь идет о пятидесяти [двигателях], а дальше посмотрим», — сказал Громов.

Ил-114-300 — это универсальная платформа, которая обеспечивает возможность создания на ее базе семейства самолетов различного назначения — грузового, комбинированного грузопассажирского, самолетов специальной авиации (медицинского, самолета аэрофотосъемки и др.), самолета на лыжно-колесном шасси. Технические характеристики летательного аппарата позволяют эксплуатировать его в сложных климатических условиях, при слабой аэродромной инфраструктуре, в том числе на неподготовленных грунтовых ВПП. Самолет способен перевозить до 68 пассажиров на расстояние до 1 500 км.

Ил-114-300 оснащается новыми российскими двигателями ТВ7-117СТ-01 разработки и производства АО «ОДК». Турбовинтовой двигатель создан на санкт-петербургском предприятии АО «ОДК-Климов». ТВ7-117СТ-01 обладает мощностью на взлетном режиме до 3 100 л. с.

Омское моторостроительное объединение им. Баранова является одним из старейших и крупнейших предприятий по производству авиационных двигателей в России и единственным за Уралом. Завод создавался в 1916 году в Запорожье, в августе — сентябре 1941 года был эвакуирован в Омск. Сегодня завод участвует в производстве модернизированного двигателя НК-32 для стратегического бомбардировщика-ракетоносца Ту-160, двигателя РД-33МК для истребителей семейства МиГ-29, двигателя АИ-222-25 для учебно-боевого самолета Як-130, силовой установки ТВ7-117СТ для легкого военно-транспортного самолета Ил-112, вертолетного двигателя ВК-2500 и силовой установки ВСУ-10 для самолетов Ил-96.

Турбовинтовой двигатель

Турбовинтовой двигатель — тип газотурбинного двигателя, в котором основная часть энергии горячих газов используется для привода воздушного винта через понижающий частоту вращения редуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги. Наличие понижающего редуктора обусловлено необходимостью преобразования мощности: турбина- высокооборотный агрегат с малым крутящим моментом, в то время как для вала воздушного винта требуются относительно малые обороты, но большой крутящий момент.

Существует две основных разновидности турбовинтовых двигателей: двухвальные, или со свободной турбиной (наиболее распространенные в настоящее время), и одновальные. В первом случае между газовой турбиной (называемой в этих двигателях газогенератором) и трансмиссией не существует механической связи, и привод осуществляется газодинамическим способом. Воздушный винт не находится на общем валу с турбиной и компрессором. Турбин в таком двигателе две: одна приводит компрессор, другая (через понижающий редуктор) — винт. Такая конструкция имеет ряд премуществ, в том числе и возможность работы силового агрегата самолёта на земле без передачи на воздушный винт (в этом случае используется тормоз воздушного винта,а работающий газотурбинный агрегат обеспечивает самолёт электрической мощностью и воздухом высокого давления для бортовых систем).

В связи с уменьшением эффективности воздушного винта при увеличении скорости полёта, турбовинтовые двигатели в основном распространены на относительно малоскоростных летательных аппаратах, таких как самолёты местных авиалиний и транспортные самолёты. Вместе с тем, турбовинтовые двигатели на малых скоростях полёта гораздо экономичнее, чем турбореактивные двигатели.

Если учесть, что турбовинтовой двигатель работает только на дозвуковых скоростях, а турбореактивные двигатели лучше использовать для получения очень больших скоростей полёта, то можно сделать вывод, что в некотором диапазоне скоростей комбинирование этих двух двигателей является оптимальным решением (турбовентиляторный двигатель).

Ввиду того, что как лопасти вентилятора, так и лопасти винта для эффективного функционирования должны работать на дозвуковых скоростях, вентилятор в кольцевом обтекателе (который понижает скорость набегающего потока) является более эффективным на больших скоростях.

История

Первый в практическом смысле работающий ТВД был создан венгерским инженером György Jendrassik. После ряда лет работы над ТВД (и получения патента на его конструкцию в 1929) он построил прототип двигателя мощностью 100 л.с.; первый в мире полномасштабный турбовинтовой двигатель, Jendrassik Cs-1 мощностью около 400 л.с., был построен и испытывался на предприятии Ganz Works в Будапеште между 1939 и 1942 г. Двигатель не был запущен в производство.

Первый немецкий турбовинтовой двигатель в середине 30-х годов разработал (будучи профессором Технического университета в Берлине), будущий глава отдела планёров самолетов на «Junkers Flugzeugwerke» А. С. Гебребрг Вагнер. Он надеялся, что тот может дать боевому самолету высочайшие ЛТХ.

Работы по ТВД ускорились в послевоенные годы. На 18-м образце реактивного истребителя Gloster Meteor (позднее получил обозначение Trent-Meteor) вместо штатных турбореактивных были установлены турбовинтовые двигатели Rolls-Royce RB.50 «Trent», и он стал первым в мире турбовинтовым самолётом (взлетел 20 сентября 1945 года). Эта машина не строилась серийно и осталась прототипом.

На основе двигателей модели Trent, компания Rolls-Royce разработала модель Dart. Этот двигатель устанавливался на первый в мире серийный турбовинтовой самолёт Vickers Viscount (первый полёт в 1948). Конструкция ТВД Rolls-Royce Dart оказалась весьма успешной: с учетом модификаций и усовершенствований, он выпускался порядка 50 лет (до 1987) и устанавливался на многие модели самолётов.

Самым мощным из когда-либо созданных ТВД был строившийся в СССР двигатель НК-12.

Одним из самых массовых и широко применяющихся ТВД на настоящее время является семейство ТВД Pratt&Whitney Canada PT6. Серийный выпуск был начат в 1963 и продолжается на настоящее время (2012). Двигатель выпускается в ряде модификаций (различной мощности, для самолётов и вертолётов) и устанавливается на более чем 100 типах самолётов различных производителей.