Двигатель ВК-650В для лёгких вертолётов

Программа создания турбовального двигателя ВК-650В, разработанного «ОДК-Климов», является прямым ответом на необходимость обеспечения технологической независимости в сегменте лёгких вертолётов. Десятилетиями данный класс машин в значительной степени зависел от импортных силовых установок, что создавало риски для производства, эксплуатации и сервисной поддержки. Появление серийного отечественного двигателя класса мощности 500-600 л.с. позволяет не только заместить иностранные аналоги на существующих платформах, но и закладывает основу для развития новых летательных аппаратов, включая беспилотные системы и гибридные силовые установки.

После получения сертификата типа в конце 2024 года демонстрация двигателя ВК-650В Объединённой двигателестроительной корпорацией Ростеха на авиасалоне Dubai Airshow 2025 стала логичным шагом его продвижения на глобальном рынке. Силовая установка была представлена в рамках единой экспозиции российских компаний, организованной «Рособоронэкспортом».

ВК-650В – турбовальный двигатель с выводом мощности вперёд, понижающим редуктором, одноступенчатым центробежным компрессором, одноступенчатыми турбиной компрессора и свободной турбиной. Двигатель имеет взлётную мощность до 650 л.с. и кратковременную чрезвычайную мощность до 750 л.с. (на 2,5-минутном режиме при одном неработающем двигателе). Мощность на крейсерском режиме составляет 400 л.с. Поставочная масса силовой установки – 115 кг. По своим параметрам он сопоставим с французским Safran Arrius 2G1 и канадским Pratt & Whitney PW207.

Двигатель разрабатывается для переоснащения лёгких двухдвигательных вертолетов «Ансат-М» и Ка-226Т (импортозамещение двигателей Arrius2G1 и PW207К), а также вертолета с однодвигательной схемой силовой установки
Ми-34М1. Рассматривается применение двигателя и для беспилотных систем вертолётного типа. Характеристики мощности и простота конструкции открывают возможность его интеграции на другие перспективные воздушные платформы вертолётного типа с взлётной массой 2-4 тонны, а также создания на его базе турбовинтового двигателя.

Основным практическим преимуществом применения ВК-650В становится снижение эксплуатационных расходов для авиапредприятий. Производство двигателя и его узлов в России обеспечивает независимость от иностранных компаний при закупке запасных частей и проведении сервисного обслуживания. Это напрямую влияет на стоимость лётного часа и общую экономику эксплуатации вертолётного парка. Наличие собственной ремонтно-сервисной базы и склада запчастей сократит время простоя техники и повысит её готовность к эксплуатации.

Конструкция двигателя обеспечит его эксплуатацию по техническому состоянию. Такой метод позволяет сократить время и стоимость работ по обслуживанию и ремонту двигателя. Простота конструкции двигателя также позволяет оптимизировать затраты на его ремонт и обслуживание.

По заявлениям «ОДК-Климов» (входит в ОДК Ростеха) надёжность и эффективность двигателя ВК-650В обеспечивается применением современной цифровой системы автоматического управления и контроля (САУ). Электронный блок автоматического регулирования и контроля БАРК-5В обеспечивает управление двигателем и контроль его параметров, оптимизируя топливную эффективность, а также учёт выработки ресурса основных деталей двигателя для его эксплуатации по техническому состоянию. В случае отказа БАРК-5В управление двигателем возьмёт на себя резервная гидромеханическая часть САУ.

Разработка ВК-650В стартовала во второй половине 2019 года с формирования эскизного проекта. Программа разработки была ориентирована на создание турбовального двигателя максимально простой и надёжной конструкции с низкой стоимостью жизненного цикла в крайне сжатые сроки. Был выполнен необходимый объём расчётно-аналитических работ, в результате которых выбран конструктивный облик двигателя, в основе которого – проверенные конструктивные решения, обеспечивающие двигателю конкурентоспособные параметры в своем классе.

Уже в 2020 году был изготовлен первый демонстрационный образец. Настолько высокий темп разработки был обеспечен благодаря широкому применению цифровых технологий и аддитивных методов производства. Расчёты всех элементов проточной части выполнены с помощью методик 3D-оптимизации.

Испытания демонстратора начались в январе 2021 года на специализированном стенде АО «ОДК-Климов», оборудованном гидротормозом, имитирующим нагрузку от трансмиссии вертолёта. Испытания сопровождались непрерывной регистрацией параметров двигателя и визуальным контролем его состояния. Двигатель продемонстрировал надёжные запуски и работу по программе испытаний.

К концу 2022 году «ОДК-Климов» изготовил три опытных образца ВК-650В и завершил инженерные испытания двигателя. Стартовали специальные испытания опытных образцов, ресурсные и сертификационные испытания. В декабре 2024 года получен сертификат типа двигателя.

Летом 2025 года получены заключения ЦИАМ им. П.И. Баранова о готовности двигателей ВК-650В к первому испытательному полёту и лётным испытаниям в составе вертолётов «Ансат-М» и Ми-34М1. Изготовлено семь опытных образцов для наземных и лётных испытаний на объектах.

В настоящее время опытные двигатели ВК-650В проходят лётные испытания на вертолёте «Ансат-М». Лётные испытания импортозамещённой версии вертолёта продемонстрировали стабильную работу силовой установки, в составе которой – два двигателя ВК-650В, на всех режимах, включая имитацию отказа одного из двигателей. Технический персонал отмечает удобство обслуживания двигателей, пилоты указывают на эффективную работу цифровой САУ.

В ближайшей перспективе ОДК-Климов планирует завершить сертификационные испытания двигателя в составе вертолетов и приступить к серийному производству ВК-650В.

Сейчас лидерами на мировом рынке лёгких турбовальных двигателей являются Safran Helicopter Engines и Pratt & Whitney Canada. ВК-650В входит в этот сегмент с конкурентными мощностными характеристиками и показателями массы. Его основными преимуществами для внутреннего и некоторых экспортных рынков могут стать низкая стоимость жизненного цикла и независимая сервисная поддержка. Планы развития семейства ВК-650 предусматривают создание модификаций по мощности и адаптацию для различных типов летательных аппаратов.

Появление двигателя ВК-650В является системным решением для российской авиационной промышленности. Он заполнит нишу силовых установок в сегменте мощности 500-600 л.с., снизит степень зависимости от импорта и обеспечит технический задел для будущих разработок. Достоинства двигателя – в его простоте и надёжности конструкции, современной цифровой системе управления и контроля, потенциале создания модификаций для использования на различных платформах, в том числе на гибридных установках.

На базе двигателя ВК-650В разработана гибридная силовая установка (ГСУ) мощностью 500 кВт, объединяющая газотурбинный двигатель с электрическим мотором. Такая установка предназначена для перспективных летательных аппаратов, включая аэротакси, тяжёлые транспортные беспилотники и самолёты с вертикальным или сверхкоротким взлётом.

Главным элементом ГСУ является турбогенератор на базе двигателя ВК-650В. Его мощность составляет 400 кВт при массе 200 кг. Для его создания разработан новый редуктор, шестифазный генератор, способный продолжать работу при отказе одной из фаз, и система жидкостного охлаждения. По заявлению разработчиков установка пригодна для эксплуатации в экстремальных климатических условиях, в том числе в Арктике. Заявленный ресурс генератора – не менее 10 тыс. часов, а горячей части двигателя – 4,5 тыс. часов.

aviation21

comments powered by Disqus