Несбывшиеся надежды.

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".

Винт возвращается на сцену.

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.
Что касается второго направления, то, как известно, сменить Ан-12 должен был Ан-70. После ряда заявлений, сделанных в 2009 году российской стороной по вопросу сотрудничества с Украиной по этой программе, бюджетные средства вновь стали поступать разработчикам этого лайнера, как ожидается, в 2010 году будут завершены работы по доводке винтовентилятора СВ-27 и его системы автоматического управления, а в 2011 году самолет может быть предъявлен на Государственные совместные испытания.
Однако применение винтовентиляторных двигателей не ограничивается исключительно военно-транспортными машинами. Большой потенциал их применения существует на патрульных и разведывательных самолетах. Не стоит сбрасывать со счетов и сегмент пассажирских самолетов: турбовинтовые лайнеры подтвердили свои достоинства при эксплуатации на коротких ВПП, полосах с грунтовым покрытием. Отдельным направлением работ "Аэросилы" было проектирование винтов для использования на судах на воздушной подушке, сегодня предприятием осуществляются разовые поставки воздушных винтов АВ-110, АВ-96 и АВ-98 на мощность 110, 6 700 и 10 000 л.с. соответственно. Даже такая актуальная тема, как создание скоростного вертолета, вряд ли обойдется без винтов нового поколения: помимо несущих, новые машины должны быть оснащены винтами толкающими, и они должны обладать оптимальными параметрами.
Перечень проектов, использование в которых современных винтовентиляторов может обеспечить получение конкурентных преимуществ, достаточно обширен, и сегодня у России остается возможность дать асимметричный ответ - выбрав перспективное направление и быстро развив свои компетенции в этой области, получить существенную долю на рынке. Стоит помнить опыт 1980-х годов, когда для завоевания лидирующих позиций в этой сфере была реализована комплексная программа. Также и сегодня необходимо развернуть работы широким фронтом, закрывающим проблемы разработки движителей нового поколения, отвечающим на актуальные вопросы аэродинамики, шума, прочности.

http://www.aviaport.ru/news/2010/04/13/193468.html