nachodki.ru интернет-магазин

Главная страница / Деятельность / Проектная работа / Рабочие группы и консорциумы / Двигателестроение для малой авиации

 

Двигателестроение для легкой и малой авиации

Структура раздела:

Состав Рабочей группы Деятельность Рабочей группы Научно-техническая Конференция

 

 


 

Развитие малой и региональной авиации неразрывно связано с созданием эффективных двигателей для легких самолетов и вертолетов, а также других типов летательных аппаратов. Несмотря на значительные объемы бюджетных ресурсов и средств частных компаний, инвестированных в исследовательские работы и в перспективные разработки в предыдущие годы – данный сегмент авиационного двигателестроения в нашей стране пока, к сожалению, находится в неудовлетворительном состоянии. Разработчики и производители воздушных судов вынуждены ориентироваться на имеющиеся на рынке зарубежные продукты, которые, по оценкам ведущих специалистов, не лишены недостатков, как по своим техническим и эксплуатационным характеристиками, так и по экономическим параметрам. При этом многие российские компании, занимающиеся разработкой летательных аппаратов, выражают заинтересованность в российских авиадвигателях, включая ранее начатые проекты, и отмечают давно назревшую необходимость повышения эффективности организации и координации работ в данной сфере.

С учетом ограничений в объемах бюджетного финансирования авиационной промышленности, оказываемая государством поддержка разработки и производства гражданской авиационной техники, сконцентрирована, в-основном, на проектах создания «большой» авиации; в то время как компании (организации), занимающиеся разработками в области малого авиационного двигателестроения, вкладывают собственные средства и не имеют ясных ориентиров по перспективам развития соответствующих рынков.

Участники действующей с 2011 года в рамках Технологической платформы рабочей группы в области малой и региональной авиации неоднократно поднимали вопрос о необходимости создания специальной рабочей группы, занимающейся вопросами авиационного двигателестроения в данном сегменте рынка. Аппаратом Ассоциации и заинтересованными организациями регулярно осуществлялся мониторинг состояния работ в данной сфере, ряд проектов получил поддержку ТП в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы». Активная позиция данных организаций и экспертов привела к проведению в 2017 году Научно-технической конференции «Технические концепции и проекты создания авиационных двигателей для малой и региональной авиации», на которой было представлено большое количество проектов в области авиационного двигателестроения соответствующей размерности, рассмотрены вопросы развития рынка и механизмы дальнейшей организации работ.

Одним из важнейших результатов Конференции, организованной и проведенной Технологической платформой совместно с ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» и ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» 3 октября 2017 г., стало создание Рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации. Предварительный состав Рабочей группы был сформирован исходя из общих принципов функционирования Технологической платформы, установленных в Уставе Ассоциации, на основании предложений организаций - участников Технологической платформы.

Ключевой задачей Рабочей группы является организация и координация работ по развитию авиационного двигателестроения в области малой и региональной авиации в нашей стране. По решению Конференции, Рабочей группе с участием заинтересованных организаций и экспертов было предложено в ближайшее время организовать проведение работ по следующим основным направлениям:

  • определение оптимального унифицированного типоразмерного ряда двигателей для малой и региональной авиации исходя из потребностей гражданской и государственной авиации в Российской Федерации;
  • разработка Программы развития авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации.

В соответствии с решениями заседания Рабочей группы, состоявшегося 26 декабря 2017 г., в руководящий состав Рабочей группы были предложены:

  • в качестве руководителя Рабочей группы – руководитель группы конструкции отдела перспективных разработок Инженерного центра АО «ОДК» В.Ю. Тарада;
  • в качестве заместителя руководителя Рабочей группы – начальник отдела авиационных двигателей проектного комплекса «Авиационные двигатели» ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» О.А. Смоляков;
  • в качестве секретаря Рабочей группы – начальник сектора ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» А.Н. Костюченков.

Подробнее с составом Рабочей группы, а также предлагаемыми изменениями можно ознакомиться в Разделе «Состав Рабочей группы».

Новый виток в развитии двигателестроения для легкой и малой авиации

2 ноября 2018 г. Состоялось очередное заседание Рабочей группы Технологической платформы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации.

Мероприятие состоялось в Инженерном центре АО «Объединенная двигателестроительная корпорация». Благодарим коллег из АО «ОДК» за оказанное содействие и помощь в организации проведения мероприятия!

На заседании была представлена информация о результатах деятельности Рабочей группы за прошедший период, рассмотрены текущие организационные вопросы. Основная часть заседания была посвящена вопросам организации и выполнения НИР «Исследование рынка авиастроения, как сектора заказчика авиационных поршневых двигателей. Формирование основных требований к техническому облику перспективного авиационного поршневого двигателя» (шифр «Адаптация-Ассоциация»).

Подробнее


Октябрь 2018 г. Интервью с Ж.-Ф. Буассоном.

История нашего знакомства с Ж.-Ф. Буассоном насчитывает более 6 лет, когда в рамках визита в Россию делегации французских высокотехнологичных организаций, работающих в области авиастроения, в Московском авиационном институте проходила Франко-Российская встреча по технологиям авиастроения. Жан-Франсуа Буссон тогда занимал должность директора по международному сотрудничеству кластера конкурентоспособности «Pole Pegas» (провинция Марсель).

В дальнейшем наши контакты продолжались, как в рамках взаимодействия с кластером «Pole Pegas», так и – после завершения работы Ж.-Ф. Буассона в кластере «Pole Pegas» – по вопросам научно-технологического сотрудничества между российскими и французскими компаниями и коллективами.

Тема перспективного поршневого авиационного двигателя возникла в 2015 году, когда по инициативе Ж.-Ф. Буассона состоялось рабочее совещание в ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова», на котором были рассмотрены вопросы организации взаимодействия по данному проекту. К сожалению, в тот период коллегам не удалось прийти к каким-либо соглашениям.

В рамках очередного визита Ж.-Ф. Буассона в г. Москву мы обратились к нему с предложением рассказать о концепции разрабатываемого его командой нового двигателя. Для Технологической платформы данная тема представляет особый интерес, так как, начиная с 2017 года, мы активно занимаемся организацией деятельности Рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации и, возможно, опыт французских коллег может оказаться полезным.

Далее приводится перевод статьи (в форме интервью) Ж.-Ф. Буассона, посвященной разрабатываемому компанией «Pow’Aero» новому поршневому авиационному двигателю.

«Why a new engine? History of a true revolution in General Aviation»

Jean-Francois BOISSON

Почему новый двигатель? История настоящей революции в авиации общего назначения. Ж.-Ф. Буассон

1. Почему новый двигатель?

Это первый вопрос, который был задан; и ответ на него состоит в необходимости обеспечения соответствия экономическим и техническим требованиям рынка, а также потребностям клиентов и ограничениям развивающейся (эволюционирующей) системы регулирования.

Потребность в новом двигателе возникла из совокупности нескольких факторов:

  • Двигатели, которые в настоящее время имеются на рынке, были спроектированы достаточно давно и имеют определенные недостатки, такие как – избыточный вес, повышенный расход топлива, низкие экологические показатели, высокий уровень шума, высокая стоимость обслуживания, даже в случае дизельных двигателей. К большому успеху это не привело, и все признают неизбежный конец таких двигателей (дизельные двигатели не могут рассматриваться в качестве конкурентоспособных на рынке, а тем более быть приняты в качестве образца для конструкции нового двигателя);
  • Будущее – за электрическими двигателями; и каждый день появляется новые проекты беспилотных летающих такси или электрических самолетов... но следует иметь в виду, что в ближайшие 30-40 лет вряд ли появятся электрические накопители с высокой плотностью хранения энергии. Кстати, отметим, что на сегодняшний день энергия, содержащаяся в 1 килограмме топлива, с учетом эффективности тепловых двигателей, эквивалентна аккумуляторной батарее весом в 40 кг. Даже при соотношении 10 – использование аккумуляторных батарей вряд ли будет приемлемо для авиации. Таким образом, если проблема веса вполне решаема для электрических автомобилей, то для авиации она является серьезным тормозом или даже непреодолимым препятствием, не забывая также об отсутствии необходимой (зарядной) инфраструктуры на земле;
  • Что касается газотурбинных двигателей, то небольшие турбины имеют очень высокий расход специализированного авиационного топлива (керосина), несмотря на меньшую массу. Это преимущество быстро нивелируется более высоким расходом топлива в обычном полете за несколько часов;
  • Периодически в мире появляются проекты «гениальных» двигателей, которые имеют оригинальную конструкцию, однако они не могут быть сертифицированы и не могут стать частью (объектом) ряда (линейки) двигателей;
  • Возможным вариантом является модернизация существующих двигателей, но они никогда не смогут стать стандартом устойчивого развития; и при этом будет существенно увеличиваться их масса;
  • Прогноз будущего рынка не должен основываться на существующем парке, так как будущие поставки будут расти темпами, не меньшими, чем в коммерческой авиации и, по крайней мере, утроятся.

2. Какова роль конечных потребителей в предлагаемом Вами подходе?

Это хорошо видно на примере коммерческой авиации, где в настоящее время потребители диктуют свои требования конструкторам. Наши двигатели были спроектированы с «чистого» технического листа, но основываясь на длинном перечне потребностей наших клиентов.

На самом деле, мы должны рассматривать всю совокупность участников процесса: летчик (пилот), механик, сертификационный орган, покупатель со своими эксплуатационными задачами. Мы тщательно собрали и проанализировали потребности каждого, краткосрочные и перспективные. И на основе этого сформировали требования к нашим двигателям.

Потребители все больше отворачиваются от OEM-производителей, которые производят слишком дорогую авиационную технику, которая слишком дорога и плохо адаптирована к конкретным потребностям. Мы видим большое количество конечных пользователей (эксплуатантов) вертолетов или БПЛА вертолетного типа, которые готовы разделить с малыми конструкторскими компаниями большую экономию, которую они получат благодаря разработке адаптированных для них ЛА. Мы проанализировали ряд потенциальных заказчиков и экономию операционных расходов, которая потенциально огромна и может служить источником финансирования больших и красивых проектов. И каков же риск подобных проектов? По аналогии c компьютерами, когда до появления персональных компьютеров доминировали BULL и IBM. И кто выиграл? Все эти небольшие инновационные конструкторские компании знают, как обеспечить эффективное производство и продажи высококлассной продукции.

Примечание: Мы посвятим отдельную статью технологиям производства, включая влияние аддитивных технологий.

3. Является ли ваш двигатель инновационным и принесет ли он существенные прорывы?

Единственный способ удовлетворить все потребности – это создание семейства двигателей мощностью от 60 до 750 кВт (100 - 1 000 л.с.), обеспечивающих по каждому параметру 2-значное преимущество, совокупность которых представляет настоящую революцию в авиации общего назначения:

  • масса – 0,45 кг/кВт;
  • тип двигателя – рядный;
  • расход топлива – 220 г/кВт в час.;
  • автоматический контроль качества топлива;
  • виды топлива – автомобильные бензины SP95, SP98, E10;
  • мощность – 100-750 кВт (ограничения мощности обусловлены не схемой двигателя, а необходимостью улучшения качества вала в связи с увеличением размеров);
  • шум – -50%;
  • эффективная мощность – 2,22 кВт/кг;
  • турбокомпрессор;
  • система автоматического мониторинга – шум, давление, вибрация, масло, температура, свечи;
  • характеристики винта – закопотированный малой площади;
  • повышенная эффективность винта;
  • опция – винты с противовращением (увеличение скорости – на 10%);
  • эксплуатационная надежность – прогностическое техническое обслуживание («по состоянию»);
  • безопасность – 3 уровня;
  • шина данных и безопасность – гарантированная защита, система анти-вторжения;
  • стоимость эксплуатации – аналогично автомобильному двигателю;
  • ресурс – 2 000 час. (сертификационный);
  • соответствие стандартам устойчивого развития – «круговая» экономия, вторичная переработка;
  • цена двигателя – -30%;
  • стоимость обслуживания – -35%.

В данном диапазоне мощности у данного двигателя нет конкурентов, которые могут предложить новые применения, привлечь новых потребителей и предложить новую жизнь существующему парку ВС. Это – демократизация авиации общего назначения.

С другой стороны, мы сохранили традиционную архитектуру поршневого двигателя – 3 или 4 цилиндра в ряд и V-образную схему – для 6-12 цилиндров. Не следует менять то, что доказало свою эффективность и соответствует вашим требованиям.

4. Возможно ли применение двигателя в других сферах авиации?

Прогресс в авиации всегда связан с двигателями, и почти все новости коммерческой авиации касаются двигателей.

Наши двигатели позволяют выполнять новые операции или миссии, и наш диапазон двигателей вполне применим:

  • для вертолетов взлетной массой до 2 200 кг и пассажировместимостью до 6 чел.;
  • для беспилотных ЛА взлетной массой около 1 500 кг за их малошумность, высокие характеристики, рядную конструкцию и возможность генерации электрической энергии с помощью теплового двигателя;
  • в качестве вспомогательной силовой установки с отличными характеристиками для подогрева, наддува кабины, запуска и электрообеспечения.

5. Возможно ли использование двигателя для других целей?

Двигатель был специально разработан для авиации, даже если он, как и все двигатели, имеет набор цилиндров, поршней и клапанов.

Но в чем отличия? – в сценариях использования. Самолет использует максимальную мощность (100%) при взлете в течение нескольких минут, затем он летит в крейсерском режиме на 75% мощности. Это не имеет ничего общего с режимами работы автомобильных двигателей, который выдают максимальную мощность при 6 000 оборотов в мин., а в среднем – 2 500 оборотов в мин. с диапазоном изменений от 0 до 4 000 оборотов в мин. в большинстве городов. Отличия в режимах работы приводят к отличиям в конструкции камеры сгорания и системе топливоподачи (газораспределения).

Примечание: многие существующие двигатели были разработаны как производные от насосных двигателей, которые, как и авиационные двигатели, работают с фиксированной скоростью вращения; а адаптация автомобильных дизельных двигателей в авиационные пока не стала успешной традицией.

6. Какое название Вы дали своим исключительным двигателям?

«BACH» – это инициалы их разработчиков – Бернард (Bernard) и Альберт (Albert), которые имеют большой практический опыт и обладают уникальными и доказавшими свою эффективность методами проектирования.

Таким образом, у нас будет двигатель BACH180 мощностью 180 кВт, 3-цилиндровая модель мощностью 220 кВ как наиболее универсальная и большой 12-цилиндровый V-образный BACH720, который будет наиболее мощным.

7. Планируете ли Вы какие-либо новые разработки?

Двигатели «BACH» – это просто дверь, которая начинает открываться. У нас есть инновационный план, но это будет позднее.

Самое главное – иметь серию двигателей с диапазоном мощности, где каждый цилиндр добавляется к другим линейным образом. Большинство компонентов являются общими: цилиндры, поршни, стержни, клапаны, свечи, датчики и вспомогательное оборудование.

Кроме того, мы рассматриваем перспективу гибридизации ЛА на основе распределенных электро-магнитных технологий, преимущества которых в наибольшей степени могут быть реализованы в вертолетах и средневысотных БПЛА с большой продолжительностью полета.

Примечание: После первой публикации данного материала автором статьи Ж.-Ф. Буассоном были внесены некоторые уточнения в текст русскоязычного перевода.

1) В основе идеи нового двигателя лежат его задачи и возможности/функции (миссии), летательный аппарат – вторичен по отношению к этому; поэтому слова «тип ЛА» были заменены словами «операции или миссии» (п. 4);

2) Уточнен тип беспилотных летательных аппаратов, на которых возможно применение нового двигателя в совокупности с перспективными технологиями гибридизации ЛА – средневысотные БПЛА с большой продолжительностью полета (п. 7).


25 мая 2018 г. В рамках выставки HeliRussia-2018 представители Технологической платформы приняли участие в Конференции «Настоящее и будущее двигателестроения для вертолетов». По результатам участия в Конференции подготовлен обзор наиболее интересных докладов (проектов, направлений работ), в т.ч. связанных с развитием авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации:

  • Safran Helicopter Engines: готовим будущее (Э. Сален, Директор вертолетного департамента «Сафран», Франция);
  • Программа по организации опытно-технологических работ по разработке и освоению новых материалов, полуфабрикатов и технологий для перспективных вертолетных двигателей (ФГУП «ВИАМ»);
  • Вертолетные двигатели АО «ОДК-Климов» (АО «ОДК-Климов»);
  • Послепродажное обслуживание вертолетных двигателей (Управляющий директор АО «218 АРЗ» А.В. Игнатьев);
  • Перспективы развития вертолетных двигателей (Главный конструктор ЗАО «ВК-МС» А.А. Вильдяев);
  • Продукция компании ООО «НПП «МЕРА» и ее применение в основных авиастроительных программах (ООО «НПП «МЕРА»).

Подробнее


24 мая 2018 г. Состоялось совещание по рассмотрению вопросов взаимодействия между АО «ОДК» и Ассоциацией «Технологическая платформа «Авиационная мобильность и авиационные технологии», на котором в том числе были рассмотрены вопросы организации работ в области развития авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации.


10 мая 2018 г. Состоялись рабочие встречи с членами Правления Ассоциации «Технологическая платформа «Авиационная мобильность и авиационные технологии» – Заместителем Генерального директора - Генеральным конструктором АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» Ю.Н. Шмотиным и Заместителем Генерального директора - руководителем приоритетного технологического направления «Технологии двигателестроения» АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» В.А. Гейкиным – по вопросам развития авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации и организации деятельности Рабочей группы Технологической платформы по развитию данного направления.


4-5 апреля 2018 г. представители Технологической платформы приняли участие в Международном форуме двигателестроения МФД-2018. В рамках Форума состоялся Научно-технический конгресс, на котором в виде тематических секций ведущими российскими организациями были представлены развиваемые ими научно-технические направления в сфере авиационного двигателестроения.

По результатам участия в Международном форуме двигателестроения МФД-2018 и Научно-техническом конгрессе по двигателестроению в сотрудничестве с ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова» был получен доступ к презентациям и тезисам докладов, представленных на секции (симпозиуме) «Поршневые двигатели».

А.Н. Костюченков (ЦИАМ им П.И. Баранова)

В.А. Замышляев (ЦИАМ им П.И. Баранова)

В.П. Минин (ЦИАМ им П.И. Баранова)

А.А. Зеленцов (ЦИАМ им П.И. Баранова)

А.А. Касько (МГТУ им. Н.Э. Баумана)

Э.Б. Бабенко (Промсервис)

Н.А. Коваль (НГТУ)

С.А. Кузин (Сигнал им. А.И. Глухарева)

А.В. Штейников (ОДК-Стар)

М.Л. Яновская (ЦИАМ им П.И. Баранова)

ТЕЗИСЫ (доклады)
  • Методы топологической оптимизации поршня ДВС (Л.Л. Мягков, С.П. Чирский, С.М. Сивачев; МГТУ им. Н.Э. Баумана)
  • Преимущества и недостатки нижнеклапанной компоновки авиационных поршневых радиальных двигателей на примере двигателя «Ритм» мощностью 200 л.с. (Э.Б. Бабенко, ООО «Промсервис»)
  • Турбостартер для запуска поршневых двигателей в условиях Арктики (В.И. Богданов, А.К. Дормидонтов, Д.В. Кувтырев; ПАО «ОДК-Сатурн»)
  • Семейство четырехтактных авиационных поршневых двигателей с искровым воспламенением для работы на авиационном керосине (М.Д. Гарипов, Р.Д. Еникеев, Р.Р. Гареев, П.А. Маслов; ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет», ООО «Двигатели для авиации»)
  • Новые технологии повышения износостойкости и теплостойкости деталей ЦПГ двигателей внутреннего сгорания (Н.Ю. Дударева, Н.Х. Мусин; ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет»)
  • Развитие модели и метода расчета течения рабочего тела в каналах газовоздушных трактов поршневых двигателей (Р.Д. Еникеев, А.А. Черноусов, Г.А. Ноздрин; ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет»)
  • Верификация математической модели одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания. Оценка изменения расхода воздуха при интенсификации движения заряда на входе в цилиндр (В.А. Замышляев, А.И. Ланшин, А.Н. Костюченков; ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»)
  • Трехмерное моделирование рабочего процесса в авиационном роторно-поршневом двигателе (А.А. Зеленцов, В.П. Минин; ЦИАМ им. П.И. Баранова)
  • Повышение эффективности перспективных авиационных поршневых двигателей (А.Н. Костюченков, Л.А. Финкельберг, С.И. Барышников; ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»)
  • Уточнение математической модели односекционного роторно-поршневого двигателя демонстратора по результатам испытаний (В.П. Минин, А.Н. Костюченков; ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова»)
  • Опыт использования model-based calibration toolbox при калибровке силового агрегата БПЛА (М.В. Вольский, Д.А. Сулимова, А.В. Штейников; АО «ОДК-Стар»)

В рамках деятельности Рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации ведущими экспертами Платформы в настоящее время проводится анализ данных материалов, включая подготовку соответствующих оценок (рецензий) и рекомендаций:

1) Эксперт: Мызин Михаил Васильевич

АО «Вертолеты России», начальник отдела маркетинга военных вертолетов и БПЛА

«Существующие проблемы в строительстве ДВС по износостойкости, жаропрочности, снижению сопротивления и массы шатунно-кривошипного механизма достаточно хорошо изучены, о чем свидетельствуют представленные труды. Но при этом отсутствуют прикладные решения для проведения практических исследований, на основе которых можно подтвердить теорию, либо ее уточнить.

Предлагаем на базе ЦИАМ или ОКБМ с использованием действующего макета РПД или М14 провести испытания «сухой» смазки с использованием МДО-покрытия (предприятие «МАНЕЛ»), модифицированного графеном или фтором (НПО «Графеновые материалы»); а также испытания испарителя керосина в обеспечение устойчивой работы ДВС, где топливом является керосин (двигатель Яковлева)».

2) Эксперт: Ворогушин Владимир Александрович

ОАО «ДКБА», Ведущий инженер НИО-53

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА

 

Благодарим коллег, оперативно откликнувшихся и представивших результаты своих оценок рассмотренных проектов (докладов).


19 января 2018 г. состоялась рабочая встреча - совещание в МГТУ им. Н.Э. Баумана по вопросам развития поршневого двигателестроения в Российской Федерации. Данное совещание было организовано в целях знакомства с компетенциями МГТУ им. Н.Э. Баумана в области поршневого двигателестроения, а также в рамках деятельности Технологической платформы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации.

Подробнее


27 декабря 2017 г. В соответствии с решением заседания Рабочей группы Ассоциацией «Технологическая платформа «Авиационная мобильность и авиационные технологии» было направлено официальное письмо в Министерство промышленности и торговли Российской Федерации с предложениями о проведении работ по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации авиации, включая проект Требований к техническим характеристикам НИР «Формирование оптимального унифицированного типоразмерного ряда двигателей для малой и региональной авиации исходя из потребностей гражданской и государственной авиации в Российской Федерации» (шифр «Двигатели - МРА»).

НИР_Двигатели-МРА (ТТХ)

 


26 декабря 2017 г. состоялось первое заседание Рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации. На заседании были рассмотрены следующие основные вопросы:

1) О результатах рассмотрения (оценки) проектов по созданию авиационных двигателей для малой и региональной авиации, представленных на Конференции 3 октября 2017 г.;

2) О проведении работ по определению оптимального унифицированного типоразмерного ряда двигателей для малой и региональной авиации в Российской Федерации и разработке Программы развития авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации;

3) Об организации деятельности Рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации.

По итогам заседания был согласован и подписан протокол, в котором отражены основные решения, принятые участниками Рабочей группы.

Подробнее


Ноябрь-декабрь 2017 г. В соответствии с решениями Конференции «Технические концепции и проекты создания авиационных двигателей для малой и региональной авиации», состоявшейся 3 октября 2017 г., членами Рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации, совместно с секретариатом Технологической платформы, с участием заинтересованных организаций и экспертов, было проведена предварительная работа по планированию и организации дальнейших работ по развитию авиационного двигателестроения в области малой и региональной авиации.

В-первую очередь, была проведена экспертная оценка проектов разработки (создания) авиационных двигателей, представленных на Конференции. По согласованию с авторами (разработчиками) проектов, основные презентационные (аналитические) материалы проектов были направлены членам Рабочей группы и другим экспертам Технологической платформы для их оценки.

Для оценки проектов была разработана специальная форма (анкета) эксперта, предусматривающая оценку проекта по следующим направлениям:

  • уровень готовности технологий (УГТ);
  • научно-технологический потенциал (возможности повышения общей эффективности эксплуатации ЛА);
  • оптимальные (рекомендуемые) источники финансирования.

В анкете (форме) также была предусмотрена возможность для экспертов сформулировать свои комментарии, замечания и/или предложения по проекту (направлению работ).

Результаты рассмотрения (оценки) проектов/направлений работ и основные выводы, сформулированные по результатам проведенной оценки, были представлены на первом заседании Рабочей группы.

Также, в рамках подготовки к первому заседанию Рабочей группы, а также в соответствии с решениями Конференции, были разработаны предложения о проведении научно-исследовательской работы по определению оптимального унифицированного типоразмерного ряда двигателей для малой и региональной авиации исходя из потребностей гражданской и государственной авиации в Российской Федерации, и проект технического задания на проведение работ по разработке Программы развития авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации.

Итоговые (согласованные) варианты проектов ТЗ были вынесены на рассмотрение Рабочей группы.

Подробнее


3 октября 2017 г. Научно-техническая конференция «Технические концепции и проекты создания авиационных двигателей для малой и региональной авиации». Проведение Конференции стало результатом более чем 2-летней подготовительной работы, в рамках которой аппаратом и экспертами Платформы была собрана и систематизирована информацию о состоянии работ (проектов) в области создания (развития) двигателей для малой и региональной авиации, установлены контакты с большим количеством организаций и специалистов, проведены предварительные переговоры с руководством заинтересованных организаций и предприятий. Данное мероприятие было организовано и проведено Технологической платформой совместно с ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова». Непосредственная подготовка к Конференции осуществлялась, начиная с июня 2017 г.

Мероприятие проходило в конференц-зале (зале для научно-технических советов) ФГУП «ЦИАМ им. П.И. Баранова», что было очень удобно как с точки зрения рассматриваемой тематики, так и для восприятия информации и возможностей коммуникации между участниками. Достаточно неожиданным для нас стал интерес, проявленный к мероприятию, как со стороны слушателей, так и со стороны докладчиков: всего в мероприятии приняли участие около 150 экспертов и специалистов, представляющих различные регионы Российской Федерации.

Программа конференции включала в себя 3 основных блока вопросов:

  1. Основные направления развития двигателей для малой и региональной авиации, оценка спроса со стороны разработчиков и производителей ВС;
  2. Проекты разработки (создания) авиационных двигателей для малой и региональной авиации, реализуемые и планируемые к реализации в Российской Федерации (основная часть);
  3. Подведение итогов в форме открытой дискуссии – обмен мнениями для формулировки основных выводов и предложений.

Данная структура была обусловлена необходимостью комплексного охвата ключевых аспектов развития двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации, включая основные параметры развития рынка малой и региональной авиации, направления работ по созданию (развитию) научно-технического задела, максимально подробное представление основных работ (проектов) в области разработки (создания) малых газотурбинных и поршневых двигателей для малой и региональной авиации.

Одним из основных результатов состоявшейся Конференции стало создание Рабочей группы по развитию авиационного двигателестроения для малой и региональной авиации в Российской Федерации, основной задачей которой является организация дальнейших работ в данном направлении.

Подробнее


1 августа 2014 г. Совещание по рассмотрению вопросов развития авиационного поршневого двигателестроения в Российской Федерации.

1 августа 2014 г. в рамках деятельности Технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии» состоялось выездное совещание по вопросам и перспективам развития поршневого двигателестроения в Российской Федерации.

Совещание было проведено в ООО «Промсервис», расположенном в Истринском районе Московской области. ООО «Промсервис» является многопрофильным производственно-конструкторским предприятием, одним из направлений деятельности которого является разработка перспективных авиационных поршневых двигателей для малой и региональной авиации. Партнером и непосредственным соседом ООО «Промсервис» является компания «Авиамаркет» («Хелипорт Истра») – один из крупнейших в России центров обслуживания и продажи вертолетов фирмы «Robinson».

В совещании приняли участие представители организаций - участников и эксперты Технологической платформы. Со стороны ООО «Промсервис» в совещании участвовали Генеральный директор Ю.Д. Баженов и Главный конструктор Э.Б. Бабенко.

Представители ООО «Промсервис» познакомили гостей с деятельностью предприятия и провели экскурсию с посещением отдельных производственных и конструкторских цехов и подразделений.

Участники совещания отметили большой опыт и традиции в области разработки и производства авиационных поршневых двигателей, которыми обладает наша страна. Вместе с тем, большинство присутствующих согласились с тем, что в связи с развитием газотурбинного двигателестроения, позиции российских компаний на рынке авиационного поршневого двигателестроения оказались в значительной степени ослабленными.

Основной подход, предлагаемый и практически реализуемый ООО «Промсервис», состоит в том, что для возрождения российского поршневого двигателестроения необходимо освоение ряда критических – утраченных либо практически утраченных в стране – технологий. Основными из них, по мнению ООО «Промсервис», являются:

  • производство поршней большого диаметра из высококремнистых алюминиевых сплавов методом изотермической штамповки;
  • производство высококачественных поршневых колец большого диаметра;
  • технологии точного литья крупногабаритных деталей из алюминиевых и магниевых сплавов с развитыми поверхностями охлаждения;
  • производство выпускных клапанов с натриевым теплоносителем;
  • производство крупногабаритных точных поковок из высокопрочных сталей для изготовления коленчатых валов;
  • производство авиационных магнето;
  • производство авиационных водяных и масляных радиаторов.

Специалисты ООО «Промсервис» предлагают на данном этапе сосредоточить основные усилия на создании относительно простого, но надежного и экономически эффективного в эксплуатации авиационного двигателя. Основными проектами авиационных двигателей ООО «Промсервис» в настоящее время являются:

  • Двигатель «Ритм» (количество цилиндров – 7; рабочий объем – 11 500 см3; мощность – 200 л.с. при 1 900 об./мин., на взлетном режиме – 260 л.с.; топливо – автомобильный бензин АИ-92; масса двигателя – 156 кг; удельный расход топлива – 250 г/л.ч.*ч; ресурс – до 3 000 час.; межремонтный ресурс – 1 000 час.; особенности конструкции – малые габариты, двигатель легко компонуется и капотируется; в конструкции двигателя предусмотрена установка системы впрыска смеси бензина и закиси азота NOS, что позволяет форсировать двигатель на взлетном режиме до 260 л.с.; система впрыска топлива под давлением позволяет применять автомобильный товарный бензин без ограничений до высоты 6 000 м и температуры окружающего воздуха +500С; маслобак двигателя объединен с маслорадиатором и крепится к мотораме, что позволяет создать чрезвычайно компактную силовую установку; двигатель оборудуется высокоэффективным глушителем шума впуска и выпуска, что в сочетании с малооборотным малошумным винтом позволяет значительно улучшить акустические характеристики силовой установки и повысить комфорт в кабине пилота и пассажиров; возможные области применения – пилотируемые и беспилотные легкие самолеты, вертолеты и дирижабли, а также наземные транспортные системы; состояние проекта – завершен этап проектирования, завершена подготовка производства, начато изготовление опытной партии);
  • Двигатель М5 (количество цилиндров – 5; рабочий объем – 5 628 см3; мощность – 130 л.с. при 2 000 об./мин.; топливо – автомобильный бензин АИ-92; масса двигателя – 100 кг; удельный расход топлива – 240 г/л.ч.*ч; ресурс – до 3 000 час.; межремонтный ресурс – 1 000 час.; основная идея конструкции двигателя – максимальное снижение стоимости производства и эксплуатации, что достигается применением значительного количества деталей, производимых ведущими автопроизводителями (до 20%), простотой обслуживания, ремонта и эксплуатации, применением автомобильного бензина; возможные области применения – легкие пилотируемые и беспилотные самолеты, вертолеты и дирижабли, а также наземные транспортные системы; состояние проекта – этап проектирования выполнен на 80%, подготовка производства – 10%);
  • Малоразмерный поршневой двигатель для БЛА (количество цилиндров – 1; рабочий объем – 55,7 см3; мощность – 4,1 л.с. при 6 900 об./мин. (без резонатора); топливо – автомобильный бензин АИ-92 с добавкой 2% масла для двухтактных двигателей; масса двигателя – 1,77 кг; особенности конструкции – одноцилиндровый, двухтактный, с кривошипно-камерной продувкой, карбюраторный (инжекторный), воздушного охлаждения с прямой передачей на воздушный винт, с цанговым зажимом для привода генератора, с возможностью установки резонатора на выпускном тракте; возможные области применения – малые беспилотные ЛА; состояние проекта – завершено проектирование, завершены испытания образцов, изготовление установочной партии – 80%);
  • Малоразмерный двухцилиндровый поршневой двигатель для БЛА (количество цилиндров – 2; рабочий объем – 112 см3; мощность – 8,2 л.с. при 6 900 об./мин.; топливо – автомобильный бензин АИ-92 с добавкой 2% масла для двухтактных двигателей; масса двигателя – 3,1 кг; особенности конструкции – двуцилиндровый, двухтактный, с кривошипно-камерной продувкой, карбюраторный, воздушного охлаждения с редуктором (без редуктора), с интегрированным генератором; возможные области применения – малые беспилотные ЛА; состояние проекта – завершено проектирование).

Разработку данных двигателей ООО «Промсервис» осуществляет за счет собственных средств.

Участники совещания обсудили особенности конструкции и производства данных двигателей, а также возможности кооперации с организациями - участниками Технологической платформы.

В качестве возможных направлений деятельности Технологической платформы было предложено организовать и провести ряд мероприятий (совещания, конференции, круглые столы) с целью выработки согласованной программы и плана действий по развитию проектов в области создания двигателей для малой и региональной авиации в Российской Федерации.


15 мая 2014 г. Рабочее совещание по теме «Исследования и разработка энергоэффективного многотопливного рабочего процесса для поршневых двигателей нового поколения для воздушного транспорта, и создание экспериментального образца высокоэкономичного энергонасыщенного и экологичного поршневого двигателя, работающего на различных видах топлива».

15 мая 2014 г. в рамках деятельности Технологической платформы «Авиационная мобильность и авиационные технологии» по формированию предложений по тематике прикладных научных исследований, направленных на создание опережающего научно-технологического задела для развития отраслей экономики, в рамках реализации ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» было проведено рабочее совещание, посвященное рассмотрению предложений ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» по формированию тематики конкурсного лота «Исследования и разработка энергоэффективного многотопливного рабочего процесса для поршневых двигателей нового поколения для воздушного транспорта, и создание экспериментального образца высокоэкономичного энергонасыщенного и экологичного поршневого двигателя, работающего на различных видах топлива».

На совещании выступил заведующий кафедрой ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» Р.Д. Еникеев, который отметил, что ключевой задачей данных исследований является разработка такого рабочего процесса, который обеспечивал бы возможность эксплуатации авиационных поршневых двигателей с применением различных видов топлива, вырабатываемых как из углеводородного сырья (авиационный керосин, дизельное топливо), так и из возобновляемых источников (этанол). Разработка многотопливного рабочего процесса может привести к революционным изменениям на рынке мирового двигателестроения, обеспечив существенное снижение затрат в цепочке «перерабатывающий завод - топливо - двигатель», а также минимизацию вредных выбросов.

Подобные исследования ведутся ведущими мировыми лабораториями, разработчиками и производителями поршневых двигателей (Hirth Motor, Rotax, Orbital, University of California, University of Idaho, Sandia National Laboratories, Daimler AG и др.).

В выступлении Р.Д. Еникеева были достаточно подробно рассмотрены основные проблемы, стоящие перед разработчиками и эксплуатантами современных авиационных поршневых двигателей; представлена концепция поршневого двигателя с перспективным рабочим процессом, в том числе в сравнении с существующими концепциями поршневых двигателей (дизельный двигатель, бензиновый двигатель); сформулированы цели и задачи проекта; описано состояние дел по проекту на текущий момент; на основании имеющейся информации проведена оценка работ, ведущихся в данном направлении иностранными исследователями и разработчиками; представлены ожидаемые результаты реализации проекта.

Согласно материалам, представленным Р.Д. Еникеевым, основными проблемами, стоящими перед разработчиками и эксплуатантами современных авиационных поршневых двигателей, являются:

  • необходимость применения керосинов и дизельного топлива в двигателях ЛА при сохранении топливной экономичности дизелей и удельной мощности бензиновых ДВС;
  • низкая энергоэффективность системы «перерабатывающий завод - топливо - двигатель», одной из причин которой являются высокие требования к топливу со стороны поршневых ДВС;
  • необходимость применения альтернативных топлив биологического происхождения – спиртов, эфиров и т.д.

Принципиальным решением вопроса, по мнению ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет», могло бы стать обеспечение работы ДВС с высоким КПД на нефтяных топливах широкого фракционного состава и на низкокачественных альтернативных топливах.

Разработка нового энергоэффективного многотопливного рабочего процесса может позволить создать семейство принципиально новых авиационных поршневых двигателей, превосходящих по своим летно-техническим и эксплуатационным характеристикам современные, как дизельные, так и бензиновые двигатели.

В настоящее время в рамках инициативных работ ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный авиационный технический университет» и его сотрудничества с ОАО «Уфимское моторостроительное производственное объединение» выполнены работы и достигнуты следующие результаты:

  • Разработана система математических моделей процессов в топливоподающей аппаратуре и рабочей камере двигателя с унифицированным рабочим процессом;
  • Созданы экспериментальные установки для исследования рабочего процесса на всех типах двигателей (двухтактном, четырехтактном, дизельном, бензиновом);
  • Экспериментально, на различных типах двигателей, подтверждены базовые характеристики процесса:
    • многотопливность (работа на бензине, дизельном топливе, керосине, этаноле и его смесях с водой);
    • возможность бездетонационной работы при высоких степенях сжатия – экспериментальный двигатель со степенью сжатия 13,5 работает без детонации на бензине марки «Нормаль-80», керосине, дизельном топливе;
    • возможность качественного регулирования мощности двигателя с искровым воспламенением во всем диапазоне нагрузок от полной до холостого хода на различных топливах – впервые в практике мирового двигателестроения обеспечена работа двигателя с искровым воспламенением в диапазоне коэффициентов избытка воздуха от 1,0 до 5,0.

Участники совещания высказали большую заинтересованность в реализации данного проекта и рекомендовали вынести его на рассмотрение Научно-координационного совета Программы.