С сегодняшнего дня мой личный список некомпетентных чиновников пополнился господином Дворковичем, помощником Президента России.

Спец по авиации?

К огда-то Аркадий Владимирович здорово удивил своими демократизмом и обязательностью - приехал на прямой эфир, в бытность мою на телеканале РБК, не на лимузине с мигалками, а на метро - пробки. Он чётко отвечал на любые вопросы по экономике. Но сегодня его подпись «засветилась» под совершенно безграмотным и лживым документом - ответом на поручение Президента РФ и обращение фракции КПРФ в Госдуме по вопросу завершения доводки и лётных испытаний авиадвигателя НК-93 .

Там есть такой перл: «В случае установки НК-93 на самолёте Ил-96, по сравнению с применяемым на этом авиалайнере базовым двигателем ПС-90А, происходит сокращение дальности полёта на 10-15%. Основная причина - большая на 1224 кг масса и худший на 9% километровый расход топлива НК-93». Полный бред! Попытаюсь объяснить, почему бред, и не утонуть в технических подробностях.

Для этого лучше всего воспользоваться расчётами конструкторов ОАО «Авиационный комплекс им. С.В. Ильюшина». Так вот, дальность единственного отечественного аэробусаИл-96 с двигателем НК- 93 возрастёт до фантастических 15 с лишним тысяч километров . С полной нагрузкой! Под расчётами стоит подпись легендарного генерального конструктора «илов» Генриха Новожилова , а не малограмотного «консультанта». Для сравнения: сегодня этот единственный отечественный аэробус с пермскими движками ПС-90А при максимальной загрузке (300 чел.) способен пролететь 11 тыс. 500 км . А с заполненными «под пробку» топливными баками, в ущерб пассажировместимости - 13 тыс. 300 км . Причина проста - мощность ПС- 90А явно недостаточна для лайнера. Кстати, по причине слабости этих двигателей самолёт «укоротили» почти на 10 метров. А с мощным и фантастически экономичным НК-93 конструкторы планировали строить даже «двухэтажную» версию лайнера, на 574 пассажирских места - Ил-96-550 . Этот гигант мог иметь дальность до 8 тыс. км и заменить выведенный из эксплуатации Ил-86 на линиях средней протяжённости.

В документе, подписанном помощником президента, есть ещё не менее серьёзный «ляп». Он пишет: «По оценкам специалистов, потребуется конструкторская доводка в течение 5-7 лет». По оценкам каких «специалистов»? Уж не Дворковича ли самого? Реальные специалисты, те, кто создавал и испытывал НК-93, гарантируют - для завершения испытаний и полной готовности к серийному производству потребуется всего два года и около 2 млрд. рублей . Для сравнения: на создание менее инновационного и куда менее мощного авиадвигателя ПД-14 для авиалайнера МС-21 ассигнуют почти 80 млрд. рублей .

Не хочется думать, что Дворкович преднамеренно ввёл в заблуждение президентаМедведева . Г-н Дворкович не спец по авиации. Остаётся предположить, что он лишь транслировал позицию людей, которые готовили фактический материал. А раз авиапром у нас входит в компетенцию министра Христенко и его зама Мантурова , то, скорее всего, эту фантастическую ложь в администрацию президента подкинули из Минпромторга . А точнее, вырвали из «Заключения о состоянии работ по двигателю НК-93» Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова трёхлетней давности. К слову, сегодня учёные ЦИАМ кардинально поменяли своё отношение к НК-93. А тогда, в 2009 году, генеральный директор ОАО «ОПК «Оборонпром» и ОАО «УК «Объединённая двигателестроительная корпорация» Андрей Реус буквально принудил гендиректора ЦИАМВладимира Скибина выдать эту «дезу» - тема почти готового НК-93 и сегодня очень мешает спокойно пилить бюджет на прорывных проектах отдалённого будущего. Да и американским партнёрам-моторостроителям надо дать время «догнать и перегнать» - у них выход на авиадвигатель, по схеме и параметрам близкий к НК-93 запланирован только к 2025 году… То есть фактически Дмитрию Медведеву предоставили фальшивку, способную нанести сокрушительный удар по обороноспособности страны. По её модернизации. Самое время дать поручение ФСБ и Следственному комитету РФ - НК-93 это лучшее, что можно установить на топливозаправщики и воздушные командные пункты на базе транспортной версии Ил-96.

Кто на Кузнецова?

О боронпром сумел собрать осколки объединения «Труд» фактически в одну организацию - ОАО «Кузнецов». Вроде дело благое. Но совпадение это или нет, Николай Никитин , поставленный в 2008 г. Оборонпромом во главе «самарского куста», вошёл в реформаторский угар. Главное достижение этого назначенца - сокращение старых кадров, подрыв кузнецовской конструкторско-инженерной школы, деградация производства. Но, по последним сведениям, он умывает руки - контракт на руководство ОАО «Кузнецов» у Никитина истекает в феврале. Продлять его никто не собирается - лихорадочно ищут замену. Никитин объявил - в Самаре его ничто не держит. И правда: дивидендов и благодарностей ждать не стоит, гособоронзаказ провален подчистую, план по газоперекачивающим агрегатам тоже. На днях Минобороны выкатило иск на 544,5 млрд. рублей только за 2008 год. Так что за неспособность стратегических ракетоносцев Дальней авиации подняться в небо из-за отсутствия двигателей теперь отвечает лично глава Оборонпрома и ОДК Андрей Реус. Никитин - его назначенец. Команда, которую Никитин привёл с собой, работать тоже не желает. Чего им делать на разграбленной «поляне»?

Никитин отметился и как один из «гробовщиков» НК-93. Он может смело приписать себе такое сомнительное достижение - с его вступлением в должность исполнительного директора СНТК им. Н.Д. Кузнецова, работы над НК-93 были свёрнуты. Группа испытателей, конструкторов и инженеров разогнана.

Этого и следовало ожидать - под управлением г-на Никитина от знаменитой фирмы «МиГ» не осталось камня на камне. На тушинском МПП им. Чернышёва, там делают двигатели для истребителей МиГ, от его руководства тоже до сих пор прийти в себя не могут. За провал программы строительства ближнемагистрального лайнера Ту-334 ответственным называют этого человека. Так зачем стоило давать Никитину возможность порезвиться в Самаре? Или именно так и было нужно христенкам и реусам?

На контроле у премьера

К счастью, у НК-93 есть влиятельный сторонник - лидер КПРФ Геннадий Зюганов . Во вторник фельдъегерь доставил Владимиру Путину обращение, где Геннадий Андреевич излагает свою позицию по безобразной ситуации, сложившейся вокруг уникальной разработки. К слову, она полностью совпадает с точкой зрения редакции. Вот выдержки из этого документа:

«…Основным препятствием в развитии российского самолётостроения и выхода на мировые рынки с конкурентоспособной продукцией является отсутствие у нас экономичного и экологичного авиамотора. Тем не менее уже много лет тормозится завершение работ над уникальным авиадвигателем НК-93, созданным на Самарском научно-техническом комплексе им. Н.Д. Кузнецова.

В июле с.г. я обсуждал этот вопрос с Президентом Д.А. Медведевым и нашёл у него понимание значения этого авиадвигателя. Однако, как я и предполагал, благожелательное отношение Президента к этому проекту не нашло поддержки у соответствующих официальных лиц, которые продолжают тормозить работу над НК-93, ссылаясь на его бесперспективность.

Г-н А. Дворкович в письме от 8 сентября 2011 года, адресованном мне, вновь сформулировал аргументы, ранее выдвинутые Минпромторгом и уже не раз опровергнутые ведущими специалистами в области двигателестроения. На совещании в ЦИАМ 15 июля 2011 года была подчёркнута высокая актуальность этого авиадвигателя (протокол совещания прилагается).

По имеющимся данным, активный интерес к возможности приобретения этого российского авиадвигателя проявляют и крупнейшие западные авиастроительные корпорации.

К сожалению, это выдающееся достижение отечественного научно-инженерного творчества скрывается от нашей и мировой общественности. Если на авиавыставке МАКС-2007 в экспозиции была представлена летающая лаборатория Ил-76ЛЛ с реальным, действующим двигателем на крыле, то на МАКС-2009 был представлен лишь макет этого авиамотора. В марте 2009 года Вы дали поручения о срочном и полноценном финансировании лётных испытаний
НК-93. Однако ваши указания не просто остались неисполненными. Через несколько недель двигатель был снят с крыла
Ил-76ЛЛ и даже повреждён в ходе демонтажа. На МАКС-2011 обогнавшего время авиадвигателя не было и в помине.

…За этим двигателем - будущее. Конкуренты это прекрасно понимают. Поэтому они внимательно изучают российский опыт и привлекают к разработкам наших специалистов. Западные фирмы энергичнейшим образом сокращают своё отставание, создавая двигатель на основе технологии НК-93. Через 5-7 лет они опередят нас, и мы в очередной раз останемся у разбитого корыта.

В своё время на заводах Самары (ОАО «Моторостроитель») и Казани (ОАО «КМПО») была проведена основательная подготовка производства для выпуска НК-93. ОАО «КМПО» производит конверсионный промышленный двигатель НК-38СТ для газоперекачивающих станций, созданный на базе НК-93, что создаёт возможность начать производство самого авиамотора. Для доводки двигателя целесообразно использовать промышленную площадку, стенды бывшего ОАО СНТК им. Н.Д.Кузнецова, а также летающую лабораторию Ил-76ЛЛ.

…Полагаем, что в рамках работы Агентства стратегических инициатив, созданного по Вашей инициативе, можно было бы изыскать средства в размере 2 миллиардов рублей для завершения лётных испытаний НК-93.

…Направляю Вам видеофильм продолжительностью 8 минут, который даёт рельефную картину состояния дел по НК-93».

Этот видеофильм был снят и подготовлен редакцией «АН» при поддержке испытателей и конструкторов из Самары. Там множество кадров с наземных и лётных испытаний НК-93. Путину отправлена «короткая» версия фильма, полностью «НК-93: Никто, кроме нас » до сих пор доступен в Интернете. А большинство героев фильма готовы хоть сейчас не покладая рук работать со своим детищем.
«Аргументы Недели», Владимир ЛЕОНОВ

12 марта в Государственной думе под председательством члена Комитета ГД по обороне Вячеслава Тетекина состоялся «круглый стол» фракции КПРФ на тему «Состояние двигателестроения в Российской Федерации». Публикуем выдержки из основных выступлений.

В ходе «круглого стола» эксперты обсудили общее состояние авиадвигателестроения в России и направления его развития. Однако центральной темой стала оценка ситуации, сложившейся с турбовинтовентиляторным двигателем (ТВВД) НК-93.

Самолет – это прежде всего мотор

Недавно группа депутатов от КПРФ – членов Комитета Государственной думы по обороне (В. И. Бессонов, А. П. Тарнаев, В. Н. Тетекин. – Прим. ред. ) побывала в Перми в КБ «Авиадвигатель» у А. А. Иноземцева, посетила Пермский мотостроительный завод. Мы ознакомились с состоянием технологии и производства. Сегодня с открытием «круглого стола» делаем следующий шаг.

Жизнь сейчас все больше перемещается в плоскость авиации. С точки зрения гражданской сферы во главу угла ставятся огромные размеры нашей страны. Это предполагает наличие мощной дальнемагистральной, среднемагистральной и местной авиации. С точки зрения военной все формы боевых действий переместились с суши в воздух и в космос. В настоящее время ключевое значение имеют воздушно-космические средства нападения. Соответственно этому и защита от них должна иметь воздушно-космический характер.

Есть мнение, что основой любого самолета является не планер, а двигатель. Мы постоянно вспоминаем о ведущих авиаконструкторах. Среди них и наши – Туполев, Ильюшин, Яковлев, Микоян, Сухой. Но мало кто знает про конструкторов авиадвигателей. Это неправильно.

Задержка финансирования – основная сложность

Я участвовал в летных испытаниях НК-93. Возглавлял подготовку летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. На 2005-й была запланирована определенная сумма. В течение этого года мы сделали капитальный ремонт четырех серийных двигателей летающей лаборатории и контрольно-восстановительный ремонт. В 2006-м мы оборудовали летающую лабораторию и были готовы к наземным и летным испытаниям, но случилась авария. Мотор вышел из строя в связи с поломкой турбины, которая приводит в действие насосы в маслосистеме. С ремонтом мы задержались.

Двигатель был отремонтирован силами Самарского научно-технического комплекса (СНТК) имени Кузнецова, и в 2007 году 3 мая мы провели первый полет летающей лаборатории с неработающим двигателем НК-93. Почему с неработающим? Потому что надо было посмотреть обороты авторотации, поведение самолета. Силовая установка довольно тяжелая – больше семи тонн. В первом полете мы фиксировали обороты авторотации. Из-за отсутствия финансирования в том году удалось только поучаствовать в авиасалоне «МАКС-2007», фактически никаких работ не велось.

В 2008 году по договору с СНТК мы возобновили работы, но прошло время, значит, пришлось регламентные работы по носителю выполнять заново. Мы подготовили двигатель, начали наземные испытания. Необходимо было провести прочностные тесты (порядка 30 «гонок»). Их количество определялось тем, что некоторые узлы и маслосистема делались в Казани, а сам двигатель собирался в Самаре. Еще раз повторили полет с остановленным двигателем. Затем с работающим мотором 15 декабря 2008 года совершили полет до четырех километров, проверили режимы НК-93 до 0,4 номинала.

Выпустили отчет, с выводами которого многие знакомы. Как всегда, был выявлен ряд недостатков. У нас вышли из строя некоторые подсистемы. Например, в системе «Фотон» сломались датчики. Финансирование закончилось, и мы остановились в ожидании нового этапа с надеждой, что далее завод в Самаре решит этот вопрос. Последовала переписка между руководителями ЛИИ и самарского завода. Производитель двигателя просил нас подождать.

В то же время начальник нашего института Е. А. Горбунов настаивал на том, чтобы летающая лаборатория не простаивала, была в работе. Как получилось в жизни, вы все знаете. Снятый НК-93 на самолет не вернулся.

Отмечу, что во время летных испытаний мы не имели системы автоматического управления (САУ) двигателями с коррекцией по высоте и скорости полета. Вынуждены были лететь только со стендовой, так она у нас называлась, настройкой системы регулирования. Это означало, что мы испытывали НК-93 на высоте до трех-четырех тысяч метров. В этих условиях двигатель показал себя нормально. Точку, соответствующую тяговорасходным характеристикам стенда, мы в воздухе подтвердили. Она у нас практически совпала. Остальные характеристики получили расчетным способом, в частности для высоты 11 километров.

Характеристики совпали с расчетными

Подтверждаю, мы остановились только лишь потому, что у нас не было штатной системы регулирования (стояла демонстрационная САУ). Такое устройство в то время стоило мизерные деньги. Тем не менее мы его не получили. НК-93 с летающей лаборатории был снят не потому, что двигатель был плохой, а потому, что методический совет ЛИИ не разрешил испытательной группе работать дальше без регулятора.

Дмитрий Федорченко, генеральный конструктор ОАО «Кузнецов», может подтвердить или опровергнуть мои слова. Что касается зафиксированных дроссельных характеристик, при тех условиях они практически совпали с расчетными.

Результаты в стационарных условиях блестящие

По динамике прочности могу сказать, что двигатель превзошел все ожидания. Заложенные технические решения позволили преодолеть внешние трудности, в частности вынужденное использование некондиционной системы регулирования. Фактически мы работали с макетом НК-93, поэтому столкнулись с тем, что были некоторые нерасчетные условия, раскрутка заднего винта, очень тяжелая нагрузка с точки зрения проверки динамики роторной системы. Тем не менее двигатель выдержал летные испытания. С этой точки зрения абсолютно никаких замечаний нет. Кратковременно выходили только на нормативные значения на переменных режимах. Что касается стационарных режимов, то все было блестяще.

Удалось нам оценить влияние косого обдува (несовпадения оси вращения турбины и суммарного набегающего потока, что приводит к дополнительным нагрузкам на ротор двигателя и снижает его ресурс). Это один из моментов, который интересует специалистов в двигателях такого класса. Оказалось, что вентилятор в очень ограниченных условиях до 0,4 полетного режима на высоте двух километров этому подвержен.

Уже не как представитель ЛИИ, а как специалист по моторам аналогичного класса (защищал диплом в ЦАМИ по биротативному двигателю НК-12) хочу прокомментировать известную статью помощника генерального директора ГНЦ ФГУП «ЦИАМ имени П. И. Баранова» Дмитрия Боева. Мне кажется, ему не удалось все-таки расставить все точки над i.

Можно по-разному оценивать нежелание продолжать развитие столь затянувшегося проекта. Естественно, главная причина – это развал страны, ликвидация МАП и отсутствие государственного финансирования проекта, но обиднее всего – отсутствие поддержки в отрасли. Ведь проект на самом деле оказался прорывным.

А как еще можно его квалифицировать, если даже через 30 лет после закладки двигателя мы готовы были показать при испытаниях полноразмерного демонстратора самую высокую в мире экономичность для ТВВД класса 18–20 тонна-сил (тс). Приведу пример сводной характеристики всех двигателей мира. Удельный расход топлива на крейсерском режиме (CR=0,49) у НК-93 не достигнут даже двигателями пятого поколения (40-тонниками). Если бы нам дали долетать, подождали месяца два-три, пока сделали программное обеспечение с макетной САУ, мы продемонстрировали бы самый высокий CR для этого класса двигателей. Учитывая даже недобор КПД, который вполне устраним.

Мы могли показать самую высокую в мире экономичность. Полученный CR=0,22 в стартовых условиях позволял ожидать CR=0,51 в рабочей точке. Цена вопроса – заплатить несколько миллионов рублей за программное обеспечение и подождать два-три месяца. Поэтому прекращение летных испытаний НК-93 № 10, на мой взгляд, было ошибкой. После долгих усилий по доводке десяти полноразмерных опытных экземпляров необходимо было продолжать дело хотя бы до законченного концепта. По меньшей мере его можно было бы предъявить на рынок для работы с инвестором в лице Индии или КНР. Запад никогда не пойдет на совместную разработку конкурирующего двигателя.

Сам проект настолько продвинутый, что даже 30-летняя задержка его реализации по объективным и агрессивно-субъективным причинам оставляет определенные перспективы, тем более что политика относительно отечественных двигателей большой тяги еще в стадии становления. В отличие от разработки газогенератора пятого поколения для двигателей указанного класса достаточно существующий газогенератор четвертого поколения довести до кондиции. Это вполне по силам нашей промышленности.

Непревзойденный редуктор двигателей НК-93 позволяет получить самую высокую в мире экономичность для двигателей с тягой класса 18–25 тс. Это наш козырь. Да, мы завязли. Если не навсегда, то надолго отстали по высоким температурам, но четвертое поколение газогенераторов – вполне освоенная вещь. Получить при умеренной температуре в газогенераторах четвертого поколения самый высокий в мире КПД вполне реально.

Превышение заявленного веса демонстратора представляется исправимым путем замены металла на композитные материалы. Даже в РН «Протон» используется углепластик. Более того, в газогенераторе НК-93 заложена возможность форсирования тяги. Винтовентилятор с лопастями из композитного материала с диаметром 2,9 метра в составе двигателя НК-93 соответствует современным тенденциям. Тем более что малое число ступеней в вентиляторе оптимально по условиям минимизации шума. Все вышеизложенное представляется доводом в пользу реализуемости новых технических решений. Это как раз противоречит выводам и предложениям Дмитрия Боева.

Доводка двигателя возможна

Отвечаю по поводу письма из Министерства промышленности и торговли Российской Федерации, где дается не вполне комплиментарная оценка нашему двигателю. Хочу внести ясность: срок создания НК-93 не 30, а 20 лет. Двигатель начала 90-х годов минувшего века. Далее – по техническому уровню изделия. Если мы рассмотрим тенденции развития двигателестроения, причем это не мои предложения, а мнение ЦИАМа, то к 2020–2025 годам двигатели данного класса должны иметь двухконтурность 14–18. У НК-93 этот показатель 16. Количество ступеней – 12–14. На НК-93 – 22. Многовато, конечно. Здесь ничего не скажешь. Это технологии, безусловно, ушедшего века.

Есть и другие соображения. Допустим, мы согласны, что напорность вентилятора НК-93 не соответствует современным тенденциям. Сейчас она должна быть 1,4, у НК-93 – 1,22–1,27. Но дело-то не в этом. За 20 лет наука продвинулась. Конечно, в ЦИАМе есть хорошие наработки по газодинамике. Перепроектировать компрессор, имея базовый, на наименьшее количество ступеней вполне возможно. При создании двигателя ПД-14, например, очень большие средства были вложены в так называемые прорывные технологии, в которых активное участие также принимал ЦИАМ. Я не делаю институту больших комплиментов, стараюсь объективно обсудить факты. Технологии ПД-14 должны стать достоянием страны, а не какого-то конкретного двигателя. Таким образом, СНТК и ЦИАМ могли бы доработать НК-93.

Сегодня нет самолета в классе 18 тс, он не проектируется. Но все-таки не двигатель строится для самолета, а самолет под двигатель. Банальный пример – модернизированный нами ракетный двигатель действительно 40-летней давности (70-х годов минувшего века) НК-33. 5 апреля намечен старт американской РН «Антарес», сделанной именно под НК-33. Не кажется ли странным, что 40 лет прошло, а США, одна из технологически развитых стран мира, проектируют специальную ракету?

В том виде, в каком НК-93 находится сейчас, его готовым продуктом назвать нельзя. Это, безусловно, демонстратор, или прототип, или демонстратор прототипа двигателя. Есть исследования, подтверждающие, что при степени двухконтурности 12 реверс тяги целесообразно осуществлять так, как это сделано в НК-93. Мир идет в сторону увеличения двухконтурности.

Необходимо проверить двигатель: будет ли он защищен от выключения в полете? Как станет себя вести система флюгирования, сможет ли она надежно обеспечить защиту от авторотации? Если поворотную лопасть заклинит, какое получится лобовое сопротивление? Конструкция НК-93 должна предусматривать нивелирование лобового сопротивления флюгированием. Пока есть проблемы.

Существуют претензии по превышению заявленного веса и размеров. В первом случае за меня ответил Борис Коровин. Просто отметим, что обсуждаемый двигатель экспериментальный. На испытаниях он был обвешен сотнями килограммов датчиков, стояла подпилонная балка стальная, нештатная, устанавливалось множество других дополнительных систем. Поэтому вопрос веса считаю неактуальным.

Есть резерв для совершенствования. В частности, в ЦИАМе появились прекрасные подшипники скольжения. В редукторе испытывавшегося НК-93 применялись подшипники качения. Кстати, в проект заложено и скольжение. Просто не было соответствующих материалов и перешли на качение, редуктор раздулся. В ЦИАМе также появились великолепные металлокерамические материалы, которые подойдут не только для редуктора, а вообще для всего класса редукторных двигателей.

В свое время германская фирма MTU купила у нас отчет по акустическим характеристикам НК-93 за 600 тысяч марок. Тогда это были весьма неплохие деньги. Это своего рода факт признания наших достижений. Итак, обсуждаемый двигатель служит своеобразным прототипом. Развитие темы авиамоторов со сверхвысокой двухконтурностью до 2025 года необходимо продолжать. Вопрос о сертификации уже не является важным, а вот рассмотренная тематика должна находиться в разработке.

В письме министерства фактически подчеркивается необходимость использования задела по НК-93 для перспективных двигателей больших тяг (30 тс). Они будут иметь такой же диаметр, как и НК-93. Диаметр вентилятора – под три метра. Так я оцениваю техническое совершенство этого авиадвигателя. А направление, безусловно, перспективное для моторов будущего. По оценке ЦИАМа, двигатели 2020–2025 годов по удельному расходу топлива будут на уровне 0,5 килограмма на один килограмм тяги в час (кг/кгс ч). Прогноз для НК-93 по замеренным характеристикам (со слов Бориса Коровина) – на уровне 0,51. Таким образом, с учетом современных разработок в области газовой динамики резервы снижения удельного расхода существенные.

МОСКВА, 25 января. (АРМС-ТАСС). Специалисты по аэродинамике, акустике и прочности Центрального аэрогидродинамического института имени проф. Н.Е.Жуковского (ЦАГИ) завершили испытания модели открытого биротативного (соосного) винтовентилятора для перспективных двигателей магистральных самолетов. Проект винтовентилятора был разработан ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения" им. П.Е.Баранова (ЦИАМ). Модель для испытаний была изготовлена в ЦАГИ и испытана в аэродинамических трубах Т-104 и Т-107. Работы проводились по заказу Министерства промышленности и торговли РФ.

Как сообщили корр.АРМС-ТАСС в ЦАГИ, целью испытаний было исследование аэродинамических и акустических характеристик винтовентилятора на взлетно-посадочных и крейсерских режимах полета в диапазоне чисел М=0-0,8. Режимы работы винтовентилятора моделировались на различных скоростях полета и вращения лопастей, подобных натурным режимам, а также посредством изменения углов установки лопастей.

Новые разработки и исследования авиационных двигателей мощностью 10–20 тысяч кВт с биротативными винтовентиляторами позволят в перспективе создавать магистральные самолеты с большим снижением затрат топлива и шума на местности.

NASA и американский исследовательский центр UTRC начали продувочные испытания нового воздухозаборника и вентилятора для турбовентиляторных реактивных двигателей, которые рассчитаны на всасывание пограничного слоя. Согласно сообщению NASA, продувочные испытания проводятся в Исследовательском центре имени Гленна.

Пограничным воздушным слоем называют тонкий слой на поверхности летательного аппарата, характеризующийся сильным градиентом скорости от нуля до скорости потока вне пограничного слоя. Из-за этого градиента вентилятор обычного двигателя испытывает разные нагрузки на разных участках, что может очень привести к поломке.

Чтобы избежать всасывания пограничного слоя воздухозаборники современных двигателей стараются разместить дальше от крыла или фюзеляжа на специальном подвесе или сделав между воздухозаборником и фюзеляжем специальную щель. При этом вынесение воздухозаборника дальше от планера самолета увеличивает лобовое сопротивление летательного аппарата.

Новая конструкция воздухозаборника и вентилятора позволит устанавливать двигатели внутри фюзеляжей перспективных пассажирских самолетов, а также уменьшать размеры воздухозаборников. При этом сами воздухозаборники можно будет разместить ближе к фюзеляжу самолета.

По оценке NASA, уменьшение лобового сопротивления благодаря новым воздухозаборникам и вентиляторам позволит повысить топливную эффективность новых самолетов по меньшей мере на шесть-восемь процентов по сравнению с современными летательными аппаратами.

Во время первых испытаний разработчики проверили работоспособность всей конструкции в целом. В ближайшее время испытания будут продолжены. Разработчики намерены экспериментировать с разными скоростями воздушного потока и разными толщинами пограничного слоя. Затем планируется провести анализ данных.

Ранее сообщалось, что испытания вентилятора и воздухозаборника, оптимизированных для втягивания пограничного воздушного слоя, будут проводиться в аэродинамической трубе на имитированной скорости полета в 0,8 числа Маха (988 километров в час). На испытания планировалось направить вентилятор с усиленными лопатками, угол атаки которых составляет 17 градусов вместо обычных 27.

Турбовентиляторные двигатели с воздухозаборниками и вентиляторами, оптимизированными для всасывания пограничного слоя, NASA планирует использовать на разрабатываемом сегодня пассажирском самолете D8. Этот аппарат конструируется по схеме несущего фюзеляжа, в которой наибольший вклад в создание подъемной силы создает фюзеляж самолета, а не крыло.

Схема несущего фюзеляжа позволяет существенно снизить нагрузку на обычное крыло, причем последнее можно сделать существенно уже и тоньше, чем у обычных самолетов. В случае высокоскоростных летательных аппаратов схема несущего фюзеляжа и вовсе позволяет исключить крыло из конструкции.
В перспективном самолете D8, разрабатываемом NASA, планируется использовать три турбовинтовентиляторных двигателя с закапотированным винтовентилятором, на входе которых будет всасываться пограничный слой с верхней поверхности фюзеляжа. Двигатели планируется разместить в хвостовой части самолета.

В Евросоюзе в настоящее время действует многолетняя программа разработки новых технологий для гражданской авиации, которые в целом должны будут сделать пассажирские самолеты будущего экономичнее, экологичнее, тише и комфортнее. Этот проект называется Clean Sky 2. В рамках этого проекта французская компания Snecma, входящая в холдинг Safran, приступила к сборке первого опытного образца турбовинтовентиляторного двигателя с открытым ротором. Испытания силовой установки состоятся до конца 2016 года.

Новый опытный двигатель на время проверок установят на пассажирский лайнер Airbus 340 на специальном подвесе в хвостовой части фюзеляжа. Перед летными испытаниями перспективный двигатель проверят на тестовом стенде на полигоне во французском Истре. Параметры перспективной силовой установки разработчики сравнивают с распространенными CFM56. Ожидается, что выбросы углекислого газа двигателя с открытым ротором будут на 30 процентов меньше, чем у CFM56.

Для сборки опытного образца двигателя Snecma намерена использовать газогенератор турбореактивного двухконтурного двигателя с форсажной камерой M88. Такими силовыми установками оснащаются французские истребители Dassault Rafale. С вала, раскручиваемого турбиной двигателя, через редуктор будет приводиться открытый винтовентилятор с роторами диаметром около 420 сантиметров. Лопатки вентилятора будут изменять угол атаки. Частота вращения винтовентилятора составит около 800 оборотов в минуту.

Для сравнения скорость вращения вентилятора двигателя CFM56 составляет 5200 оборотов в минуту в режиме полной мощности. Двигатель с открытым вентилятором, разрабатываемый Snecma, сможет развивать тягу в 111 килоньютонов (11,3 тысячи килограммов-силы). Идея французского двигателя базируется на американском GE36, разработка которого велась в 1980-х годах, однако из-за несовершенства материалов была закрыта. В частности, общей чертой для двигателей с открытым ротором является изогнутая форма лопаток.

Однако осталась ещё одна область применения. РД с тягой 2-4 тонны удручающе не экономичны.
А в России представлены только военным АИ-222-25. Естественно заменить СУ турбопопов с тягой 3-4 тонны просто не в состоянии. Когда то был даже проект Ан-24 со сдвоенными АИ-25 так заменить АИ-24 с АВ-72 надо было не менее 3 тонн тяги.

Поэтому необходим двигатель способный не только обеспечить избыток тяги, но и экономичность не хуже чем у турбопропов.

Достичь этого можно только создав закапотированный биротативный винтовентилятор тягой 3-4 тонны, где газагенератором можно ГГ АИ-222-25 или перспективного СМ-100.

АО «НПЦ газотурбостроения "Салют"» в инициативном порядке разрабатывает перспективный двигатель нового поколения СМ-100 для учебно-боевого самолета Як-130, сообщил ТРК «Звезда» управляющий директор АО «НПЦ газотурбостроения "Салют"» Виталий Клочков на военно-техническом форуме «Армия-2016».

Армия РФ получит 30 учебно-боевых самолетов Як-130
По словам Клочкова, новый двигатель будет иметь значительно улучшенные характеристики и будет соответствовать не только современным, но и перспективным требованиям.

«Проработка конструктивной схемы двигателя обеспечила увеличение тяги в полетных условиях с 1400 до 1800 килограмм-сил, что более чем на 22% превышает тягу двигателя АИ-222-25», – сказал Клочков.

По словам Клочкова, экономичность двигателя не изменится, по расчетам ее удается сохранить на уровне двигателя АИ-222-25.

Он также отметил, что производство АИ-222-25, который в данный момент используется на Як-130, полностью локализовано на российском предприятии.

Вот и славно. А вот холодная часть это очевидно масштабированный НК-93.

«Руководитель крупнейшего самарского предприятия авиационного и космического двигателестроения рассказал главе региона о текущей работе, темпах выполнении государственного оборонного заказа и перспективах развития производства. В планах ОАО «Кузнецов» на ближайшие годы – увеличение производственных мощностей, возобновление работы над двигателем НК-32 (с 2016 года), продолжение работы по НК-33 – как по линии многолетних американских партнеров, так и по линии отечественных заказчиков. Также среди стоящих перед ОАО «Кузнецов» задач – усиление конструкторского потенциала, увеличение нагрузки на стендовый испытательный комплекс, проектирование и строительство нового здания конструкторского бюро», - говорится в сообщении.

Кроме того, предприятие будет привлечено к дополнительным проектам, связанным с задачами обеспечения стратегической авиации новыми разработками. Параллельно ОАО «Кузнецов» будет вести работу по реализации совместных проектов с Газпромом и РЖД.

«Сейчас предпринимаются серьезные, исторические по своему значению шаги для развития предприятия, повышения его конкурентоспособности. Впервые за долгие годы создается новое производство. Таким образом, закладываются основы для успешной работы предприятия в течение следующих десятилетий. В ближайшие 3-4 года перед ОАО «Кузнецов»стоят важнейшие научно-производственные, организационные, кадровые задачи. Их решение позволит заводу стать лицом двигателестроительной отрасли нашего региона и всей России», - сказал Николай Меркушкин.

«Перед коллективом нашего предприятия сейчас стоят действительно масштабные задачи. В течение ближайших лет мы должны освоить уникальные производства. Кроме того, существует задача по выпуску двигателей НК-32, начиная с 2016 года. Также сегодня анализируется возможность восстановления уникального двигателя «кузнецовской» школы – НК-93. Таким образом, перед нами стоят архиважные и интересные задачи, требующие концентрации всех сил, изменения отношения к работе», - сообщил Николай Якушин.

Вот и вариант продолжения исследований по НК-93 Двигатель, в инициативном порядке, по кооперации с Салютом, наверняка будет поддержан Минпродторгом, так как позволит создать ПЕРСПЕКТИВНУЮ СУ например для Ил-112\114, перспективных VIC50X и новых региональных ЛА на замену устаревших турбопропов. Пи этом будет не только продолжено исследование в этой области, но и получен практический результат по эксплуатации.

Уменьшение масс положительно скажется на ресурсах редукторов, да и вариант с однорядным винтовентилятором тоже возможен.

Stipa-Caproni является экспериментальным итальянским самолетом, разработанным в 1932 году Луиджи Стипа (Luigi Stipa) и построенный фирмой Капрони (Caproni). В качестве основного материала для конструкции использовалась древесина. Stipa-Caproni имел длину 19 футов 4 дюйма (5,88 метров), однако данный самолет от других отличался как размером, так и формой.


Фюзеляж имел бочкообразную форму. Оба винта и двигатель (De Havilland Gipsy III 120bhp) размещался внутри фюзеляжа. Основной принцип идеи Стипа заключался в установке воздушного винта и двигателя внутри фюзеляжа. Таким образом, винт использовался в качестве вентилятора находящегося в кольцевом обтекателе. Луиджи Стипа назвал данное направление в дизайне летательных аппаратов «интубированым пропеллером». Для того времени это был один из самых радикальных способов повысить эффективность двигателей самолетов. Хотя Stipa-Caproni был построен в единственном экземпляре (итальянские военно-воздушные силы небыли заинтересованы в дальнейшем развитии, машина строилась в качестве демонстрации возможностей итальянских авиаконструкторов и промышленности), революционные идеи Стипы в дальнейшем использовались при разработке двигателей самолетов и изучались многими учеными.
В ЦАГИ завершены испытания биротативного винтовентилятора для двигателей магистральных самолетов - ВПК.name amoletov.html

В настоящее время в ЛИИ разрабатывается комплексная технология летных испытаний турбовинтиляторных двигателей нового типа с закапотированным винтовентилятором на летающей лаборатории бех использованиявысотных стендов и аэродинамичсеких труб.
Разрабатываемая технология обеспечивает автоматизацию управления экспериментом в полете и получение всех характеристик двигателя при сокращении сроков и стоимости испытаний в 2...2,5 раза.
В институте ведется разработка технологий, средств контроля и диагностики предотказного состояния двигателей с использованием бесконтактных способов и электрофизических параметров (лазер, токи выноса, содержание металла в масле).

Экранопланы ждут НК-93 - Аргументы Недели
Одной из основных задач при разработке авиационных двигателей, в конструкции которых применены биротативные винтовентиляторы, составленные из двух противоположно вращающихся относительно оси винтовентилятора рабочих колес, является достижение удовлетворительных акустических характеристик таких винтовентиляторов при одновременном обеспечении требуемых аэродинамических и прочностных характеристик. Создаваемый биротативным винтовентилятором шум, уровень которого необходимо снижать до требуемых международных норм, есть следствие аэродинамического взаимодействия полей течений, образуемых вращающимися в противоположных направлениях лопатками рабочих колес, а также взаимодействия концевых вихрей от лопаток первого колеса с лопатками второго колеса и взаимодействия концевых вихрей от лопаток обоих колес за вторым рабочим колесом. Вследствие двух последних обстоятельств периферийные участки лопаток вносят более значительный вклад в создаваемый винтовентилятором шум.

При проектировании лопатки рабочего колеса винтовентилятора необходимо разработать ее геометрию, которая должна обеспечивать на выходе из лопатки требуемые распределения вдоль высоты лопатки степеней повышения полного давления, расходов воздуха и эффективностей происходящих в межлопаточных каналах процессов. Непосредственно форма лопатки определяется найденными при проектировании распределениями по высоте лопатки требуемых углов входа и углов выхода для ее срединной скелетной поверхности нулевой толщины и, следовательно, распределениями углов изгиба этой скелетной поверхности, которые определяются как разность между углами входа и углами выхода. Затем скелетная поверхность «одевается» необходимыми телесными аэродинамическими профилями с изменяющейся по высоте лопатки формой.

В период 2011–2015 гг. в ЦИАМ проводились комплексные исследования, направленные на определение возможных схем СУ самолетов гражданской авиации с началом эксплуатации в 2025–2030 гг. Турбовинтовентиляторный двигатель (ТВВД) с безредукторным или редукторным приводом биротативного винтовентилятора («открытый ротор») дает определенные преимущества при использовании на перспективных региональных самолетах. ТВВД привлекает своей высокой топливной экономичностью, но обладает повышенным уровнем шума по сравнению с традиционным ТРДД. Одним из путей решения этой проблемы является проектирование толкающего биротативного винтовентилятора с разными диаметрами переднего и заднего винтов. В ЦИАМ был разработан винтовентилятор COMBY, который в условиях крейсерского полета обеспечил КПД 0,85 и позволил увеличить тягу на взлетном режиме на 13% относительно исходного варианта без повышения уровня шума. Модель ТВВД с открытым толкающим биротативным вентилятором представлена на стенде ЦИАМ.

Специалисты по аэродинамике, акустике и прочности ЦАГИ завершили испытания модели открытого биротативного (соосного) винтовентилятора для перспективных двигателей магистральных самолётов. Его проект был разработан ФГУП «ЦИАМ» им. П.Е. Баранова. Модель для испытаний была изготовлена в ЦАГИ и испытана в аэродинамических трубах Т-104 и Т-107. Работы проводились по заказу Министерства промышленности и торговли РФ.

Целью испытаний было исследование аэродинамических и акустических характеристик винтовентилятора на взлётно-посадочных и крейсерских режимах полёта при числах Маха 0…0.8. Режимы работы винтовентилятора моделировались на различных скоростях полёта и вращения лопастей, подобных натурным режимам, а также посредством изменения углов установки лопастей.

На вопросы «АвиаПорта» в канун выставки «Двигатели-2010» ответил генеральный директор ЦИАМ Владимир Скибин.

Что сегодня происходит с двигателями Д-27 и НК-93?

Лет семь назад мы очень внимательно разбирались с двигателем НК-93. Хорошо изучили его, знаем все его недостатки и выходили с предложениями о модернизации этого двигателя. Мы проводили испытания газогенератора на стенде в Тураево, но завершить их в необходимом объеме, к сожалению, не удалось. Схемные решения весьма интересны (очень высокая степень двухконтурности, низконапорный биротативный винтовентилятор с редукторным приводом). Подобными работами занимались в свое время и зарубежные фирмы, но бросили их, не справившись с шумом.

Мы настаивали на том, чтобы провести летные испытания НК-93. Есть интересные вещи, которые можно использовать в дальнейшем. Целесообразно завершить испытания этого двигателя в качестве демонстратора, но это очень большая работа. Нужен заказчик, нужен интерес со стороны самолетостроителей.

Для такого типа двигателей очень важна интеграция с конкретным самолетом. Здесь ошибаться нельзя. Можно сделать замечательный двигатель, но при постановке его на самолет эффекта не получить из-за большого лобового сопротивления, волновых потерь, большого веса силовой установки.

Д-27 - замечательный двигатель, очень близкий к двигателю пятого поколения, ажурной изящной конструкции. Он во многом доведен, его нужно только немного доработать. Мы знаем, как это сделать, но вопрос остается тем же: для какого самолета нужен этот двигатель и кто будет платить деньги.

В обоих случаях основным вопросом остается снижение шума?

Шум в данном случае - это интегральная оценка совершенства двигателя. Чем лучше аэродинамика - тем меньше шум. Мы посмотрели в свое время Ан-70 и показали возможность «вписать» самолет в третью главу ICAO, даже с запасом в 5 дБ. Второй ряд винта работает в плохих аэродинамических условиях, но расчеты показывают возможность существенного их улучшения. На А400, например, однорядный винт, потому что проще обеспечить аэродинамику. И в целом на западе серийных самолетов с соосными винтами сегодня нет. Здесь нужно работать.

По двигателю с открытым ротором основной проблемой, если не считать интеграцию такого мотора с самолетом, тоже будет шум?

Конечно! Плюс исключение возможности обрыва лопасти винта. Исследования еще впереди.

В 1976 году компания Hamilton Standard представила винтовентилятор: новый движитель, отличающийся большим числом широкохордных лопастей. Благодаря использованию композитных материалов достигалась высокая массовая эффективность, долговечность и надежность, а применение новых аэродинамических профилей обеспечивало высокий КПД в широком диапазоне скоростей. Вскоре под эгидой НАСА была развернута широкомасштабная исследовательская работа, в ходе которой разработчики представили свое видение двигателей нового поколения, а во второй половине 1980-х годов были проведены летные испытания винтовентиляторных двигателей различных схем.

Так фирма Allison испытала двигатель с выходной мощностью 6000 л.с. и винтовентилятором диаметром 2,75 м. Были проведены оценки на высотах полета от 1500 до 12 000 м, и на скоростях до М=0,85, в одном из полетов достигнута скорость М=0,89. Были оценены прочностные характеристики, а также уровень шума. В целом разработчиком получены весьма обнадеживающие результаты: удельный расход топлива винтовентиляторного двигателя был на 17% ниже, чем у равнозначного по тяге ТРДД. По мнению специалистов, при применении винтовентиляторного двигателя на самолетах типа DC-9 или Boeing 727 абсолютная экономия топлива могла составить до 50%.

Также компания Allison в сотрудничестве с Pratt & Whitney создала более мощный демонстрационный двигатель - его мощность достигла 10 400 л.с., планетарного редуктора - 13 000 л. с., диаметр двух заднерасположенных шестилопастных винтовентиляторов противоположного вращения 3,54 м. Планировалось, что на базе газогенератора турбовального двигателя может быть создано целое семейство моторов с мощностью 9 000 - 16 000 л.с.

Компания General Electric также создала экспериментальный двигатель GE36, который прошел облет на MD-90 и Boeing 727. В ходе испытаний была достигнута скорость М=0,84 и высота 11 000 м. При этом на крейсерском режиме (высота 10 500 м и скорость М=0,72) расход топлива относительно штатного двигателя JT8D-17R был снижен на 47%. Особенностью GE36 является отсутствие редуктора в приводе двухрядного восьмилопастного винтовентилятора.

Не отставали от заокеанских конкурентов моторостроители Великобритании. Компания Rolls-Royce запустила работы по двум проектам двигателей с приводимыми через редуктор винтовентиляторами противоположного вращения: RB.509-11 с задним расположением винтовентиляторов и RB.509-14 - с передним расположением.

Ведущим предприятием в области разработки воздушных винтов было Ступинское ОКБ винтостроения (ныне НПП "Аэросила"), которое уже в начале 1980-х годов имело приличный задел по многим аспектам создания винтовентиляторов. После создания воздушных винтов традиционной конструкции АВ-24Ан с регулятором Р-24Ан для самолета Ан-28 и АВ-17 с регулятором Р-17 для самолета Ан-3, предприятие начало поисковые работы, в результате которых появились прообраз винтовентилятора СВ-24 с металлическими лопастями, а также винт АВ-81 с композитными лопастями. Первый был испытан на самолете Ан-24 и показал перспективу работ в этом направлении, второй, рассчитанный на мощность 360 л.с., должен был найти применение на легких спортивно-пилотажных самолетах ОКБ Яковлева. Имея такие стартовые позиции, ОКБ винтостроения выступило с инициативой создания винтовентиляторов для перспективных транспортных и пассажирских самолетов, и на заседании Научно-технического совета Минавиапрома СССР в июле 1983 года, по сути, винтовентиляторной программе был дан "зеленый свет", а это направление получило приоритет в авиаотрасли. Вскоре был создан координационный отраслевой совет, который вел работу по 85 отдельным программам в различных отраслевых НИИ и КБ.

Первенцем в этой программе стал двигатель Д-236Т, разработанный по первоначальным требованиям к транспортному самолету Ан-70. Двигательная установка мощностью 10 000 л.с. была создана на базе газогенератора двигателя Д-36, ступинское предприятие разработало винтовентилятор СВ-36 и его регулятор РСВ-36. Был проведен комплекс наземных стендовых и летных испытаний на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ с участием отраслевых институтов ЦАГИ, ЦИАМ и ВИАМ, были отработаны основные направления концепции двигательной установки. К 1988 году намеченная исследовательская программа испытаний была выполнена, а работа была завершена на стадии создания демонстратора. Полученные результаты позволили перейти к проектированию нового двигателя мощностью 14 000 л.с., получившего название Д-27, и винтовентилятора СВ-27.

Транспортный самолет Ан-70 должен был обладать уникальным набором характеристик, среди которых обеспечение короткого взлета и посадки, достаточно высокая крейсерская скорость, большая дальность полета и полезная нагрузка. В результате анализа различных схем силовых установок была выбрана трехвальная схема двигателя с двухрядным винтовентилятором. Передний винтовентилятор имеет восемь лопастей, поглощающих максимум мощности и создающих максимальную тягу. Задний винтовентилятор имеет шесть лопастей. По сравнению с винтом СВ-36, у винтовентилятора СВ-27 лопасти выполнены из прогрессивных композиционных материалов, имеют значительно меньшую относительную толщину профиля и резко выраженную саблевидную кривизну направляющей кромки, которая имеет электрическую противообледенительную полоску и неистираемое покрытие. Винтовентилятор обеспечивает высокий КПД на высокоскоростном крейсерском режиме (0,9 при М=0,7), отличные взлетные характеристики за счет обдува крыла и большую тягу в режиме реверса, сокращающую пробег на посадке. Отдельно следует отметить существенное улучшение акустических характеристик в сравнении с традиционными винтовыми установками. Но главное - было достигнуто примерно 30% снижение расхода топлива в сравнении с ТРДД аналогичной размерности.

Казалось бы, что винтовентилятор имеет прекрасное будущее. Однако высокие цены на нефть продержались не так долго, чтобы дать двигателестроителям необходимый запас времени на создание серийных образцов. Кроме того, был достигнут прогресс в части создания высокоэкономичных ТРДД, которым удалось сохранить свои позиции.

В результате многолетних работ в рамках отраслевой целевой комплексной программы была создана методология проектирования принципиально новых многолопастных флюгерно-реверсивных винтовентиляторов и воздушных винтов с композитными лопастями для самолетов нового поколения, развита испытательная и производственная база задействованных в ней предприятий. Была успешно решена самая сложная на тот момент задача: создана легкая и надежная лопасть из полимерных композиционных материалов. Однако оставался целый набор проблем, связанных с высоким уровнем шума: полученные образцы позволяли с запасом удовлетворить требованиям III главы ИКАО, в то время как было необходимо заглядывать в будущее и готовиться к введению требований по IV главе.

В это время "Аэросила" спроектировала новое поколение воздушных винтов, среди которых СВ-34 и АВ-140 для самолетов местных воздушных линий Ил-114 и Ан-140, уже названный СВ-27 для Ан-70 и винтовентилятор СВ-92, установленный на двигателе НК-93. Об НК-93 стоит рассказать подробнее.

Во второй половине 1980-х годов ОКБ им. С.В. Ильюшина приступило к проработке технического облика перспективного тяжелого транспортного самолета Ил-106 грузоподъемностью 80 тонн. Новый грузовик должен был иметь крейсерскую скорость 820-850 км/ч и дальность полета 5000 км. Эскизный проект самолета был завершен в начале 1990-х, однако именно в этот период Советский Союз прекратил свое существование, а вслед за ним ушли в небытие многие перспективные работы. Самолет проектировался под четыре двигателя НК-92 (позднее - НК-93) тягой по 18000 кгс со степенью двухконтурности 16,7.

В 1988 году начались работы по газогенератору, а спустя год он был испытан. Одноступенчатая турбина высокого давления приводила восьмиступенчатый компрессор высокого давления, одноступенчатая турбина среднего давления - семиступенчатый компрессор низкого давления, а трехступенчатая свободная турбина передает мощность на редуктор. Суммарная степень повышения давления в компрессоре достигала 37. Конструкция двигателя была весьма передовой на тот момент, однако многие технические решения уже были отработаны на опытных проектах, созданных КБ Кузнецова в 1980-х годах. Среди них высокотемпературная камера сгорания и турбина высокого давления, и, конечно, не имеющий аналогов в мире двухрядный винтовентилятор с поворотными лопастями, приводимый во вращение с помощью дифференциального планетарного редуктора. Количество лопастей на первой ступени - восемь, на второй - десять. Угол установки саблевидных лопастей первой и второй ступеней вентилятора может изменяться в диапазоне 110 град. Форма лопастей в совокупности с шумопоглощающими покрытиями обечайки вентилятора обеспечивали двигателю соответствие требованиям нормам главы III ИКАО. На крейсерском режиме при М=0,75 и высоте полета 11 000 м удельный расход топлива двигателя по расчетам должен был составлять около 0,49 кг/кгс·ч, а расход воздуха - 1000 кг/с. Интересной особенностью двигателя являлось отсутствие реверсивного устройства - обратная тяга достигалась поворотом лопастей винтовентилятора.

НК-93 должен был стать базовой конструкцией для семейства двигателей со взлетной тягой 78...226 кН (8...23 тыс. л.с.), однако этим планам не было суждено сбыться: в отечественном авиапроме не нашлось и нет до сих пор самолета, на который можно установить тяжелый и габаритный двигатель, а призывы не бросать перспективную разработку, звучавшие от научного и технического сообщества, были проигнорированы. Было изготовлено 10 экземпляров, проведены испытания газогенератора двигателя НК-93 в термобарокамере ЦИАМ, испытания на наземном открытом стенде. Более того, 3 мая 2007 года был выполнен полет на летающей лаборатории Ил-76ЛЛ... после этого проект был фактически похоронен руководством "Объединенной двигателестроительной корпорации". Прагматичный подход победил здравый смысл. Вот что считает генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения Владимир Скибин: "Лет семь назад мы очень внимательно разбирались с двигателем НК-93... Схемные решения весьма интересны: очень высокая степень двухконтурности, низконапорный биротативный винтовентилятор с редукторным приводом. Подобными работами занимались в свое время и зарубежные фирмы, но бросили их, не справившись с шумом. Мы настаивали на том, чтобы провести летные испытания НК-93. Есть интересные вещи, которые можно использовать в дальнейшем. Целесообразно завершить испытания этого двигателя в качестве демонстратора, но это очень большая работа. Нужен заказчик, нужен интерес со стороны самолетостроителей". Продолжает заместитель генерального директора ОАО "НПП "Аэросила", главный конструктор по воздушными винтам и винтовым преобразователям Михаил Шатланов: "Пройден определенный этап моторностендовых испытаний и самый начальный и незначительный этап испытаний на летающей лаборатории Ил-76. Считаю, что после столь продолжительного и затратного пути по данному уникальному двигателю, научно-исследовательские работы не должны обрываться. Когда не получены окончательные результаты, позволяющие сделать уверенные выводы по всем аспектам технических проблем и определить облик образца для дальнейшей ОКР, понесенные затраты средств и времени оказываются просто напрасными".

Несмотря на то, что в 1990-х годах российские и украинские самолетостроители предложили еще пару проектов пассажирских самолетов, рассчитанных на установку винтовентиляторных двигателей, почти на десятилетие интерес к этой теме угас. На региональных линиях турбореактивные машины стали вытеснять своих винтовых собратьев даже в размерности 50 кресел, в новом столетии серийно выпускались только три типа турбовинтовых самолетов вместимостью 50-70 кресел. Однако очередной скачок цен на нефтепродукты возвратил двигателестроителей к вопросу о применении винтовентиляторов. Учитывая, что отечественные исследователи и разработчики, прежде всего ЦИАМ, ЦАГИ и НПП "Аэросила", не утратили научный и кадровый потенциал, целесообразно провести ревизию существующих проектов отечественного авиапрома на предмет возможности использования в них имеющихся наработок. Параллельно следует, с учетом новых возможностей в части расчетов, моделирования и проектирования, а также с применением наработок в области материалов, создать новые образцы винтовентиляторов.

По словам М.Шатланова, "сегодня стало ясно, что дальнейшее развитие мирового авиастроения немыслимо без повышения топливной эффективности двигательных установок и последние несколько лет основные двигателестроительные фирмы Европы и Америки, опираясь на прежние исследования и новые возможности расчетных методов, возобновили интенсивную работу по турбовинтовым и турбовинтовентиляторным двигательным установкам. Сегодня ведутся работы и в наших НИИ - ЦИАМ и ЦАГИ, - где первостепенное внимание уделяется разработке самых совершенных расчетных методов проектирования винтовентиляторов по аэродинамике и акустике".

Увы, работы ЦИАМ сегодня больше востребованы иностранными разработчиками. Как известно, ведущий научно-исследовательский институт участвует в общеевропейской программе VITAL, предусматривающей создание "чистого и тихого" двигателя. 53 компании и организации, включая авиадвигателестроительные фирмы, научно-исследовательские центры и университеты, поставили перед собой амбициозные задачи: снизить уровень эмиссии СО2 на 7%, массу - на 25%, уровня шума на взлете - на 6 EPNдБ. ЦИАМ ведет разработку биротативного вентилятора, высоконапорных подпорных ступеней и их корпуса совместно с компанией Techspace Aero, а также разрабатывает турбину низкого давления с противовращением совместно с компанией MTU Aero Engines. В то же время о намерении создать сопоставимый по уровню технического совершенства двигатель отечественные разработчики пока не заявляют.

Между тем, есть несколько направлений в самолетостроении, где уверенные позиции российских и украинских производителей необходимо поддержать совершенными двигателями и движителями. В первую очередь это военно-транспортные самолеты широкого диапазона взлетных весов. В текущем десятилетии фактически завершится эксплуатация легких машин Ан-26 и средних Ан-12. На смену первым, согласно Госпрограмме вооружений, должен прийти Ил-112В, в интересах создания которого в настоящее время идут работы над двигателем ТВ7-117, а также воздушным винтом: "Аэросила" в настоящее время осуществляет усталостные испытания композитных лопастей на динамических стендах и завершает работы по изготовлению опытных образцов воздушных винтов АВ-112 и гидромеханических регуляторов для лабораторных испытаний.

В ЦАГИ успешно завершен второй этап испытаний в аэродинамических трубах биротативного винтовентилятора (открытого ротора) для авиационных двигателей нового поколения. Данные испытания проводятся в рамках проекта DREAM 7-й Европейской рамочной программы, а разработчиком биротативного вентиляторя является французская компания Snecma. Кроме ЦАГИ в разработке нового вентилятора принимает участие и Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ЦИАМ).

Целью проведенных испытаний стало измерение аэродинамических, тяговых, прочностных и акустических характеристик модели открытого ротора. Как известно, в биротативной модели применяются два вентилятора, вращающиеся в противоположные стороны, что позволяет повысить эффективность двигателя и снизить уровень шума. Это достигается, в частности, за счет использования специально рассчитанных профилей лопаток, а также снижения скорости вращения вентиляторов. Поэтому в ходе нынешних испытаний особое внимание уделялось поиску рациональной аэродинамической формы винтовентилятора, которая могла бы обеспечить снижение шума при сохранении высоких тягово-экономических характеристик двигателя.

"Сейчас мы провели тестирование различных способов измерения шума винтов для повышения качества, достоверности и информативности акустических испытаний. Это очень важно - научиться измерять шум моделей двигателя во время их испытаний в аэродинамических трубах на этапах предварительных исследований, не дожидаясь финальных летных испытаний реальных изделий", –– заявил начальник отделения аэродинамики силовых установок ЦАГИ Александр Чевагин.

Данная методика, к примеру, позволила оценить влияние на шум открытого ротора внешних возмущений и вихрей, генерируемых элементами планера. В результате испытаний определено, что взаимодействие этих вихрей с вращающимися лопатками открытого ротора является заметным источником дополнительного шума на местности. Успешно апробирована новейшая технология снижения этого шума, которая может быть использована в дальнейшем для самолетов нового поколения. Не случайно, что в испытаниях приняли участие и специалисты европейского авиапроизводителя Airbus.

В Европе готовятся к демонстрационным испытаниям крыльев ламинарного профиля, способных снизить аэродинамическое сопротивление самолетов, а также экономичных открытых винтовентиляторных двигателей. Цель этих и других европейских аэрокосмических исследований – доведение соответствующих технологий до уровня, позволяющего начать полномасштабные опытно-конструкторские работы. Однако с учетом все возрастающего нежелания авиапроизводителей брать на себя проектные риски вопрос заключается в том, какие из этих технологий в конечном итоге будут использованы в авиации и когда это может произойти.

По словам Райнера фон Вреде, главы подразделения Airbus по экологическим исследованиям и технологиям, крупнейший европейский авиапроизводитель убежден, что наибольшего прироста эффективности самолетов будущего можно добиться за счет особенностей расположения силовой установки, использования ламинарных профилей и повышения уровня электрификации летательного аппарата. Однако, по его словам, в том, что касается радикально новых подходов к конструкции самолетов, наиболее перспективным в отношении уменьшения веса и улучшения аэродинамики является удачный выбор конструкционных материалов.

Но есть несколько факторов, тормозящих внедрение новых идей на практике. Один из них – растущее нежелание производителей экспериментировать с революционно новыми формами. Слишком свежи в их памяти болезненные задержки в ходе нескольких недавних программ разработки прорывных самолетов. Сегодня, по словам фон Вреде, самого по себе достижения так называемого шестого уровня зрелости технологии (Technology Readiness Level 6), на котором предполагается демонстрация ее функционирования в эксплуатационной среде, уже недостаточно для перехода к фазе полномасштабных опытно-конструкторских работ.

Возможных выходов из этой ситуации два, отмечает фон Вреде: повышать планку проработанности технологий, которой необходимо достигнуть для начала ОКР, или, наоборот, менять шаблоны мышления отрасли в сторону принятия стандарта «приемлемого» уровня развития технологии, который являлся бы отражением реальной степени конструкторской проработки.

Еще одно препятствие – растущие затраты времени и ресурсов на получение дальнейшего прироста эффективности. Airbus столкнулся с этой проблемой при работе над проектом A30X, который замышлялся как замена семейству узкофюзеляжных самолетов A320. Достижение серьезного увеличения топливной эффективности, без которого создание нового типа не имело бы смысла, затянулось настолько, что привело к неоднократным пересмотрам сроков программы. В конечном счете Airbus решил просто ремоторизировать A320 в качестве промежуточной меры, а создание нового самолета отложил на более поздний срок.

«Становится все очевиднее, что новые технологии больше не могут развиваться такими же быстрыми темпами, как раньше», – говорит фон Вреде. По его предположениям, единственное, что способно как-то ускорить ход конструкторских работ в нынешних условиях, – это фундаментальные открытия в таких областях, как нанотехнологии.

Такова картина, на фоне которой европейские научные коллективы наконец начали получать первые плоды многолетней работы над созданием самолетов следующего поколения. Достигнутые первоначальные результаты рамочных программ научно-технологического развития Евросоюза, а также совместной технологической инициативы «Чистое небо» (Clean Sky) стоимостью 2,3 млрд долл. могут содействовать созданию облика будущих пассажирских и административных самолетов.

Основным элементом европейских исследований в области перспективных авиастроительных технологий, а также центральной частью инициативы Clean Sky является проект «умного» самолета Smart Fixed-Wing Aircraft (SFWA), в рамках которого исследуются различные варианты сокращения потребления топлива коммерческой и деловой авиацией. «Хотя проект подразумевает широкий спектр деятельности, особое внимание уделяется двум областям, в которых, как ожидается, есть наилучшие перспективы с точки зрения увеличения топливной эффективности: ламинарному обтеканию (а также системам управления ламинарным потоком) и применению открытых винтовентиляторных двигателей», - говорит исполнительный директор Clean Sky Эрик Дотриа.

Проект SFWA стоит на плечах проекта New Aircraft Concepts Research (Nacre) по исследованию концепций новых летательных аппаратов, формально завершившегося в прошлом году. Научный коллектив под руководством Airbus изучал варианты самолетов, спроектированных по схеме «летающее крыло», малошумные технологии для применения на авиалайнерах, а также варианты летательных аппаратов, оптимизированных для уменьшения потребления топлива. Проект делал особенный упор на экономические выгоды применения ламинарного обтекания.

В рамках Nacre планировалось создать уменьшенную модель-конструктор прототипа для летных испытаний, которую можно было бы быстро перекомпоновывать для эмуляции различных конфигураций: заменять крыло и хвостовое оперение и даже удлинять фюзеляж. Погодные условия помешали проведению серии испытаний до окончания проекта, но разработчики модели во главе со специалистами Штутгартского университета не оставляют надежды, что полеты все же удастся провести в рамках реализации проекта SFWA.

Этот проект в свою очередь подразумевает натурные испытания на двух полномасштабных летающих лабораториях – крупнейшие испытания такого рода из запланированных в рамках Clean Sky. Один самолет Airbus A340-300 будет оснащен экспериментальными отъемными частями крыла для демонстрации естественной ламинаризации пограничного слоя в эксплуатационных условиях; второй A340 модифицируют для летных испытаний двигателя с открытым винтовенитлятором, разрабатываемого в рамках проекта Clean Sky Sustainable and Green Engines (SAGE).

Несколько направлений SFWA тесно связаны с исследованиями в рамках SAGE. Работы по планеру самолета будущего сосредоточены на уменьшении уровня шума на местности, в частности на возможности экранирования шума конструктивными элементами планера. Результатом могут стать летные испытания инновационного хвостового оперения. Еще одна задача для исследователей – выяснить, каким образом выбор места установки двигателя может повлиять на массу конструкции планера.

В этом году ожидается важный этап в ходе проекта – утверждение плана установки двигателя с открытым винтовентилятором на летающей лаборатории A340. В будущем году предстоит принять несколько не менее важных решений, в том числе определить, какой из двух прототипов двигателя задействовать в летных испытаниях по проекту SAGE и когда проводить демонстрационные полеты. Летные испытания открытого винтовентилятора на A340 планируется начать примерно в 2016 г.

Что до летных испытаний ламинарного обтекания, то они намечены на 2014 г. Защита эскизного проекта состоялась в этом году. «Все идет неплохо, ряд соответствующих технологий развивается весьма приличными темпами», – говорит Дотриа. Цель проекта – продемонстрировать, что сверхвысокое качество обработки поверхностей, необходимое для естественного развития ламинарного пограничного слоя, достижимо в производстве и может поддерживаться в эксплуатации.

Десятилетиями было известно, что при ламинарном обтекании крыла самолета сопротивление трения меньше, чем при турбулентном обтекании. По данным европейских исследований, аэродинамическое сопротивление крыла можно уменьшить за счет использования ламинарного обтекания на величину до 15%. Но на естественное распространение области ламинарного пограничного слоя негативно влияют неровности обтекаемой поверхности, такие как уступы на стыках панелей обшивки, останки погибших насекомых и результаты эрозии. Последствия сопротивления, вызванного преждевременным переходом ламинарного режима обтекания в турбулентный, весьма ощутимы с экономической точки зрения.

Вот основные задачи, которые предстоит решить программе Clean Sky: достижение требуемого уровня гладкости поверхностей при высокоскоростном серийном производстве с учетом потенциальных неровностей в виде неровных стыков, зазоров между панелями и волнистости самих панелей; контроль степени деформирования поверхностей под воздействием полетных нагрузок; минимизация эксплуатационных загрязнений поверхностей из-за насекомых, отложений льда и эрозионных процессов.

Испытания будут проводиться на крыльевых секциях двух разных конструкций. Одна, разработанная Airbus, является более традиционной и представляет собой металлическую переднюю кромку, соединенную с верхней поверхностью кессона, выполненной из композиционных материалов. Вторая конструкция, предлагаемая шведским концерном Saab, кажется более новаторской – это сборка передней кромки и верхней поверхности кессона, целиком выполненная из композитов. Saab построил тестовый образец размерами 2 х 2 м с набором и обшивкой из углепластика.

Штатные отъемные части крыла на A340 заменят на две секции с ламинарным профилем и уменьшенным углом стреловидности (по сравнению с оригинальным крылом), обе около 8,5 м в длину. С «родным» крылом их будут соединять переходные секции с внешней стороны двигателей. Переоборудование планируется начать в январе 2013 г. В период между декабрем 2013 и июнем 2014 г. A340 должен совершить от 100 до 150 полетов.

«Мы рассчитываем на существенное уменьшение полного аэродинамического сопротивления», – говорит Дотриа. Летающую лабораторию A340, известную под именем Blade (Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe), оснастят лазерным локатором для измерения местного сопротивления трения путем замеров скорости спутной струи. Инфракрасные камеры будут фиксировать переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный, а задачей закрепленных на внешней поверхности термоанемометров будет регистрация срыва потока.

Airbus исследует возможные инновационные конструкционные решения (в особенности U- или V-образное хвостовое оперение), способные экранировать шум от двигателей. Однако фон Вреде признается, что подобные продукты потребуют развития существующих технологий, особенно в том, что касается надежности двигателей, – она должна значительно превысить даже нынешний высокий уровень, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию силовой установки в непосредственной близости от критически важных элементов конструкции планера.

Похожим образом проект Ninha исследует уровни шумов, производимых двигателями с открытыми биротативными винтовентиляторами в наборе высоты, крейсерском полете и на снижении. А в рамках проекта SFWA рассматривается решение, которое, возможно, поможет понизить шум, производимый вихрями от вращающихся винтовентиляторов в зоне пилона двигателя.

На КАПО им. Горбунова произведен пилон для летающей лаборатории Ил-76, на который устанавливается двигатель вместе с измерительным оборудованием. В Летно-исследовательском институте им. М.М. Громова в г. Жуковском, рядом с ЦАГИ, проходят летные испытания этого двигателя. Летчики-испытатели Виктор Коростиев и Александр Костюк.

От ОАО "СНТК им. Н.Д. Кузнецова" за эти направления работ отвечали в 1999 г. Евгений Гриценко, генеральный директор, генеральный конструктор, Валентин Осипов, заместитель главного конструктора, Станислав Сватенко, начальник отдела. Руководителями испытаний НК‑93 от СНТК им. Н.Д. Кузнецова в ЛИИ в 2008 г. в декабре были Владимир Пташинский и ведущий конструктор Анатолий Лоцман.

В ЦИАМ им. Баранова проводились расчетные работы по уменьшению шума, по оптимизации ряда параметров (в работах участвовал д.ф.м.н. Иванов М.Я., Браилко И.А. выпускник ФАЛТа - факультета физтеха), по испытаниям на стенде начальник отдела ЦИАМ им. П.И. Баранова: Борис Клинский.

НК-93 может быть базовой конструкцией для авиадвигателей с взлётной тягой 78-226 кН или 7.95 тоннс - 23 тоннс (мощностью от 8000 до 23000 Л.с.), увеличенная в масштабе конструкция на тягу 36-44 тонн (353-431.6 кН). Фотографии и схемы:

Разработка была начата в 1985 году. Продолжается до сих пор. Было определено, что закапотированный (то есть, вокруг винтов вентилятора установлен кожух) ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7% большую тягу, чем незакапотированный двигатель и закапотированный ТВВД с одноступенчатым вентилятором. ТВВД НК-93 по конструкции и принципу работы аналогичен закапотированному интегральному винтовентилятору с соосными винтами CRISP, изучаемому совместно фирмами Pratt & Whitney (США) и MTU (Германия). Фирма MTU пока испытала только уменьшенные модели двигателя CRISP в аэродинамической трубе.

Величина взлетной тяги выбрана в 18 тонн (177 кН). На крейсерском режиме 3300 кгс. Планировалось, что 87% тяги будут создавать закапотированные вентиляторы, установленные внутри корпуса кожуха. Остальное будет давать струя, выбрасываемая из сопла. Двигатель работает следующим образом. После подачи и сгорания топлива в камере сгорания, нагретый газ под давлением примерно 37 атмосфер и с температурой 1520 °K попадает на турбину высокого, среднего и затем низкого давления. Газ, расширяясь в турбине, передает ей свою энергию. Турбины приводят во вращение лопатки компрессора низкого и высокого давления и через понижающий планетарный редуктор, посредством трёх валов, вращают лопатки вентилятора. Три вала установлены внутри друг друга. Лопасти каждого вентилятора вращаются в противоположные стороны. Лопатки компрессора и турбин также вращаются в противоположные стороны.

Сложным было создание редуктора, который должен передавать мощность более 30000 л.с. или 22,7 МВт (мегаватт). Только сейчас в 2009 г. в США фирмой Pratt & Whitney"s заканчивается создание редуктор для авиадвигателя GTF c тягой от 62 до 72 кН или от 6.3 тоннс до 7.3 тоннс(максимальная тяга - 134 кН 13,66 тоннс) на 2.5 мегаватт c кпд редуктора 99%. Температура редуктора во время наземных испытаний была в норме. 6 февраля 2009 г. закончены летные 75 часовые испытания авиадвигателя Pratt-Whitney PW1000G - развитие проекта GTF. Но в нем вентилятор однорядный, вращается в одну сторону). Редуктор нужен для уменьшения частоты вращения вентилятора, по отношению к турбине. Сохраняя традицию (как и в ТВД с соосными винтами, применявшемся на бомбардировщике Ту-95), СГНПП Труд сконструировало для ТВВД НК-93 вентилятор, в котором первая ступень (если смотреть спереди двигателя) вращается против часовой стрелки, а вторая по часовой стрелке. Каждая ступень приводится в движение отдельным валом от планетарного редуктора с семью сателлитами, рассчитанного на передачу мощности 30000 л.с.

Планетарный редуктор рассчитывается на ресурс 7500 ч., межремонтный ресурс должен составлять 2000 ч. Пять опытных редукторов наработали во время испытаний 400 ч., наивысшая наработка лидерного - 200 ч. СГНПП Труд изготовил специальный стенд для проведения испытаний редукторов на выносливость. Но только после замены подшипников скольжения качением удалось резко увеличить ресурс до первого капитального ремонта авиадвигателя 7500 часов.

КПД и мощность, подводимая планетарным редуктором на ступени вентилятора, были определяющими факторами для выбора числа лопаток каждой ступени вентилятора. Первая ступень вентилятора, к которой подводится 40% мощности, содержит 8 лопаток, вторая ступень, получающая 60% мощности, - 10 лопаток. Разное число лопаток необходимо для снижения шума. Статор вентилятора расположен сзади вентилятора. Это позволяет снизить шум, массу двигателя.

Редуктор необходим, так как, чем медленнее вращается вентилятор, тем меньше уровень шума. Одновременно, чем выше частота вращения турбины, тем меньшим становится её размер. При создании авиадвигателя есть противоречие. Компрессору и вентилятору выгодны пониженные обороты вращения, а турбине наоборот повышенные. Двигатель НК-93 имеет двухрядный винтовентилятор с изменяемым шагом. Он приводится во вращение 3-х ступенчатой турбиной через понижающий планетарно-дифференциальный редуктор.

Компрессор низкого давления (КНД) - 7-ступенчатый, высокого давления (КВД) - 8-ступенчатый. Камера сгорания - кольцевая, а не старая трубчато-кольцевая как на ПС-90A. Турбина низкого давления - 1-ступенчатая, среднего давления - 1-ступенчатая и свободная турбина - 3-х ступенчатая. Система автоматического управления (САУ) двигателя электронная с дублированием и гидромеханическим резервированием.

Двигатель НК-93 - двигатель пятого поколения со сверхвысокой степенью двухконтурности m=16.6. Но в статье газеты Коммерсант дано значение 16.7. Степень двухконтурности – отношение расхода всего холодного воздуха, вовлечённого движителем в процесс создания тяги (на входе в двигатель), к расходу рабочего тела собственно теплового двигателя(который проходит только через компрессор). Степень повышения давления в компрессоре 37 (возможно увеличить до 40). Диаметр винтовентилятора 290 см, длина лопатки 105 см. Внутренний диаметр обечайки вентилятора, выполненной из композиционного материала, равен 292 см, внешний - 315 см. Полная длина двигателя составляет 550 см, его сухая масса равна 3650 кг (с вентилятором). Что больше, чем у ПС90A. Из других источников - длина двигателя равна 5972 мм или 5975 мм, масса 3500 кг (возможно указана без учёта вентилятора). Двигатель развивает тягу на взлете (Н=0 м, скорость=0 м/с, CАУ) R=18000-19000 кгс и имеет удельный расход топлива в условиях крейсерского режима (на высоте H=11 км, при скорости М=0.8, M - число Маха) СR=0.515 кг/кгс*час, что на 15% лучше, чем у современных зарубежных двигателей с той же тягой (часто приводят величину 0.49 кг/кгс*час при Н=11 км, M=0.75 и расходе воздуха на входе 1 тонна, но это наверное проектное, теоретическое значение). Удельная масса двигателя на взлете 3650/18000/9.81=0.0206 кг/H.(отношение массы двигателя к максимальной взлетной тяге). Если тяга равна 19000 кгс, то эта величина равна 0.0196 кг/H.

Удельный расход топлива на взлете Суд на взлете = 0.23 кг/кгс*час (это отношение часового расхода топлива к максимальной тяге на взлете)

Конструкция двигателя выполнена по трехвальной схеме с приводом закапотированного двухрядного винтовентилятора противоположного вращения через редуктор. Все саблевидные лопатки первой и второй ступеней вентилятора имеют угол стреловидности 30 градусов. Угол их установки может изменяться в диапазоне 110 градусов. Форма лопаток вентилятора позволяет двигателю НК-93 удовлетворять нормам на шум ИКАО (глава 3) во всех контрольных точках. Но все новые авиадвигатели должны удовлетворять 4 главе ИКАО по шуму, поэтому возможно требуется доработка по шуму.

В настоящее время вентиляторы пяти опытных двигателей оснащены лопатками из магния. Однако на серийных и опытных двигателях, которые намечается производить в будущем, предполагается устанавливать вентиляторы с лопатками из эпоксидного графитопластика, с ребрами входной кромки из титана.

Работы по газогенератору ТВВД НК-93 начались в 1988 году. Первый газогенератор был испытан в 1989 году. Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания и имеет трехвальную конструкцию: одноступенчатая турбина высокого давления приводит 8-ступенчатый компрессор высокого давления, одноступенчатая турбина среднего давления приводит 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатая свободная турбина передает мощность на планетарный редуктор.

Лопатки и диски компрессора низкого давления изготовлены из титана. Первые пять рабочих колёс компрессора высокого давления также изготовлены из титана, остальные три - из стальных сплавов. Диски турбин выполнены из обычных сплавов на основе никеля, рабочие лопатки турбины высокого давления из монокристаллических материалов, а лопатки турбины среднего давления - из материалов с направленной кристаллизацией.

По удельному расходу топлива он превосходит зарубежные аналогичные по тяге двигатели. Стоимость НК-93 около 4.5 млн. $ США, аналогичные двигатели зарубежных производителей имеют цены 5 млн. $ США и выше. Предполагается, что окупаемость авиадвигателя составит 6 лет.

По ресурсу, эмиссии вредных веществ пока он уступает некоторым аналогичным авиадвигателям, так как не проводились его испытания. Первоначально запланирован межремонтный ресурс 7500 часов до первого ремонта, назначенный ресурс - 15000 часов. Но у современных авиадвигателей без редуктора назначенный ресурс составляет от 12000-14000 до 20000 часов.

Планировалось, что самолёты Ил-106, Ил-96-300, Ил-96МК, Ил-96-500, Ил-90-200, Ту-214, Ту-304, Ил-86, Ил-76ТД, Ту-330, Ту-204-200, Ту-334 и другие с двигателем НК-93 будут иметь топливную эффективность на уровне лучших перспективных зарубежных самолётов. Это позволит им конкурировать на мировом рынке.

Но стоимость ремоторизации оказывается очень высокой, поэтому не выгодно его ставить на самолет Ил-86 (нужно устанавливать много новых систем и проводить сертифицикацию). При установке на Ту-204 оказалось, что он не дает существенных преимуществ из-за большого веса и нижний край мотогондолы очень низко располагается у земли.

Это делает неясной возможность его использования на аэродромах с низким качеством покрытия. В авиадвигатель могут попасть камни и повредить лопатки авиадвигателя, которые планируется изготовить из углепластика с титановым оребрением. Перепроектировав пилоны, к которым крепится гондола двигателя, можно установить его на Ту-204. Самолёт Ту-334 оказался перетяжелён и не выпускается серийно. Самолёт Ту-330 так же не выпускается серийно.

По заключению института ЦИАМ (www.ciam.ru), топливная эффективность НК-93 за счёт конструктивных особенностей может быть увеличена на 8%, поэтому в процессе доводки количество выбросов в атмосферу может быть уменьшено, хотя показанные характеристики удовлетворяют целевым нормам ИКАО (наверное 3 главы, но не 4, как требуется с 2008 г.). НК-93 обладает патентной чистотой, не требует лицензирования для продаж как на внутреннем и на внешнем рынке. Создание конкурентоспособного двигателя НК-93 позволит дать развитие отечественному самолётостроению и продавать их на экспорт без привязки к конкретному российскому самолету.

Выгодным оказалось установка двух таких двигателей с тягой 40 тонн на Ил-96, или четырех с тягой по 18-19 тонн на Ил 96-300 и 23.4 тонн на Ан-124 вместо авиадвигателя Д-18Т. Он становиться по параметрам экономичнее зарубежных аналогов. Поэтому лизинговая компания ИФК, которая занимается сдачей самолётов в аренду, стала финансировать проект по испытанию двигателей НК-93.

Возможны пять вариантов установки двигателя

Первый: Самолет, что собираются придумывать под названием БШМС на базе Ту-204 с широким фюзеляжем. Максимальный Взлетная Масса (МВМ) 140 тонн, два НК-93 по 18 тонн. Вес пустого в районе 80 тонн (таков А-310-200). Платная нагрузка 30 тонн. Топливо 30 тонн. Расход 3 тон - на 10 часов, включая резервы.7000 км. при несравненной экономике (в 2 раза экономичнее по топливу, чем Ty 204-300 на трассе Москва-Владивосток). Второй вариант - Ил-96-400. МВМ 320 тонн примерно (другой вариант МВМ 275 тонн). Вес пустого 170 тонн (Примерно как у Б-747-300). Платная нагрузка 40 тонн. Топливо 110 тонн. При расходе четырех двигателей в час 6 тонн - это на 18 часов, включая резервы. 14-15 тыс км с превосходной экономичностью. Спрос для маршрутов от 7 до 15 тыс км, можно оценить до 100 самолетов за 5 лет, если поддержит государство.

Третий вариант - самолет Ил-76 с авиадвигателем с уменньшенной тягой до 13-14.5 тоннс.У Бурлака Д-30КП-3 тяга 13-14 тоннс при удельном расходе 0.643 кг/(кг*час),у ПС-90A-76 14.5 тоннс при удельном расходе топлива 0.595 кг/(кг*час)). Четвертый вариант - самолет Ту-204 с уменьшенной тягой до 17.6 тонн и переаланными пилонами под мотогондолу.Этот вариант рассматривается КБ Туполева. Пятый вариант - самолет Ан-125 с увеличенной тягой до 23.5 тонн с модернизированным редуктором,компрессором,турбиной,вентилятором с большим число лопаток.

Макет двигателя НК-93. Вид сзади. Частично разрезан. МАКС-2009

Создание авиадвигателей НК-93 финансировалось самим СНТК им. Кузнецова при минимальном объёме финансирования от государства. Министерство экономики на 1999 год выделило в два раза больше ассигнований на создание НК-93, чем в 1998 году, в котором государственное финансирование составило всего 4 процента от потребного объёма. В 2007 году его финансировал Газпромбанк для проведения первых лётных испытаний и в 2008 году ИФК, которая занимается лизингом самолётов. 11 февраля 2009 г предприятие остановили, так как всех отправили в отпуск.Решается вопрос уволить 1000 сотрудников,чтобы не банкротить его.

ОАО им. Кузнецова в 1998 году инвестировал в создание НК-93 в 3 раза большую сумму, чем выделило государство, а в 1999 году выделит в 2 раза большую сумму. Принято решение, что предприятия финансово-промышленной группы «Двигатели НК» в 1999 году за свой счёт изготавливает детали и узлы опытной партии двигателей НК-93, а общий объем затрат по программе двигателя ФПГ «Двигатели НК» будет сопоставим с собственными затратами ОАО «СНТК им. Кузнецова».

Стоимость создания двигателя НК-93 оценивалась в 1999 году в 180-200 млн. долл. Объем НИОКР (научно-исследовательских работ) выполнен на 50 процентов. Зарубежные проекты создания авиадвигателя такой тяги оцениваются в несколько миллиардов евро.

В результате распада государства СССР, финансирование этого проекта было прекращено Министерством обороны с 2001 г. СНТК им. Н. Д. Кузнецова оказалось в долгах. Начались многочисленные судебные иски и смены руководителей, так как Н.Д. Кузнецов умер 31 июля 1995 г. Предприятие стало работать только в тёплое время года. У них не оказалось денег на отопление и горячее водоснабжение.

Конструктора не планировали использовать этот авиадвигатель на зарубежных самолётах, поэтому не было никаких иностранных инвесторов. Это полувоенный проект. Возможно его установят на Ту-95. Поэтому до сих пор не ясно, когда закончат лётные испытания, запустят ли его в серийное производство без финансовых кредитов со стороны государства. Во всех странах мира самые новейшие проекты в авиадвигателестроении поддерживаются и государством кредитами. Частные фирмы не хотят рисковать в одиночку. Необходимо его модернизировать, оптимизировать и облегчить конструкцию. Это можно было бы сделать, использовав суперкомпьютер на НПО Сатурн в г. Рыбинске. В декабре 2007 года исполнительный директор СНТК им. Кузнецова Василий Лапотько на внеочередном собрании акционеров представил программу развития предприятия на 2008-2011 годы. В ней в том числе были предусмотрены мероприятия по испытанию нового двигателя для стратегической авиации НК-93, на которые выделено из бюджета 94 млн. руб. "После прихода "Оборонпрома" на самарское предприятие появилась надежда, что этот двигатель уйдет в серию", - уверен Александр Рубцов. "Действительно, переговоры ведутся. Мы оцениваем сотрудничество с ИФК по использованию НК-93 в самолетах как весьма перспективное", - говорит РБК daily представитель "Оборонпрома" Илья Якушев. "Сама схема этого двигателя перспективная, но его надо пересчитывать и использовать более новые материалы", - считает замдиректора Центра анализа стратегий и технологий Константин Макиенко. По сообщениям представителей СНТК, на 18 апреля 2008 года НИОКР по НК-93 проведены уже на 90%. Двигатель НК-93 имеет значительные перспективы по повышению взлётной тяги с сегодняшних 19 тонн до уровня 23.5 тонн.

Как заявил недавно{{подст:АИ}} глава лизинговой компании "Ильюшин Финанс Ко." Александр Рубцов, НК-93 дает возможность увеличить тягу и при этом снизить расход топлива. У НК-93 ниже удельный расход топлива: в перспективе его можно довести до уровня 0,53-0,515 кг топлива на 1 кг тяги в час. Но у НК-93 есть проблема - он на 900 кг тяжелее, чем ПС-90А.

ПС-90A тяга 16000 kgf (157 kN, 35,300 lbf), ПС90A1 тяга 17.4 kgf (170.6 kN, 38,361 lbf), ПС90A2 тяга 17962 kgf (176 kN, 39,600 lbf).

Как рассказал гендиректор ИФК Александр Рубцов, ИФК и "Ильюшин" рассматривают вопрос об установке с 2011 года на самолеты Ил-96 двигателей НК-93 производства самарского СНТК им. Кузнецова. "Проект оснащения самолетов двигателями самарского производства станет возможен начиная с 2011 года.

Предварительный бизнес план (наверное в 90х годах) по авиадвигателю выглядел так{{подст:АИ}}: Экономические показатели проекта

o Общая стоимость проекта – 1 020 млн. руб. o Собственные средства предприятия - 300,8 млн. руб. o Заемные средства – 719,2 млн. руб. o Средства федерального бюджета – 510 млн. руб. o Средства областного бюджета – 209,2 млн. руб. o Срок окупаемости проекта – 6,8 года o Чистый дисконтированный доход – 14900 тыс. руб. o Роялти за период действия проекта – 5499800 тыс. руб. o Чистый дисконтированный доход государства – 109600 тыс. руб. o Внутренняя норма доходности – 22,1 % o Обеспечить рабочими местами в регионе более 10000 чел. Возможные формы сотрудничества с инвесторами Инвестиционный кредит под 6-8 % годовых со сроком возврата – 6 лет.

По оценкам специалистов в 2007 г, для доведения проекта до серийного варианта требуется ещё около 100-150 млн. долларов США.

Решение о возможности создания дальнемагистрального самолёта на базе самолёта Ил-96 с закапотированными винтовентиляторными двигателями нового поколения НК-93 разработки Самарского научно-технического комплекса им. Кузнецова (СНТК им. Кузнецова) может быть принято только после завершения лётных испытаний авиадвигателя примерно в середине 2009 г. Об этом корреспонденту сообщил информированный источник в области авиастроения.

"По словам собеседника, на ОАО "Авиационный комплекс имени С.В. Ильюшина" (АК им. Ильюшина) уже несколько лет назад проведены предварительные работы по проработке возможности установки на Ил-96 авиадвигателей НК-93 и такой самолёт, по некоторым сведениям, получил обозначение Ил-196."

"В настоящее время имеется возможность, в случае подтверждения лётными испытаниями НК-93 расчётных показателей по основным характеристикам и показателям авиадвигателя, начать реализацию более глубокой проработки проекта под обозначением Ил-196", - считает обеседник.

После очень долгого ожидания в конце 2007 года начались лётные испытания НК-93 в составе силовой установки самолёта летающей лаборатории Ил-76ЛЛ. По расчётным характеристикам НК-93 весьма перспективен для применения на дальнемагистральных самолётах в связи с пониженным на 15% удельным расходом топлива и повышенной по сравнению с ПС-90А2 тягой ", - отметил он.

Он полагает, что решение о начале работ по установке НК-93 на модернизированном Ил-96 (Ил-196) может быть принято после завершения лётных испытаний двигателя. При этом он напомнил, что по заявлению разработчика самолёта, большой диаметр вентилятора НК-93 не является препятствием для установки на Ил-96 с низкорасположенным крылом. Станислав Игначков - первый заместитель генерального конструктора ОАО "СНТК им. Кузнецова: «Постановка двигателя на летающий объект это значит, что наши заказчики, а о своих намерениях заявили в фирме Туполева, Илюшина, увидят, что двигатель умеет летать».