ТВ2-117

ТВ2-117 — это советский двухвальный турбовальный двигатель, разработанный в 1960-х годах для вертолётов. Предназначен для установки на средние многоцелевые вертолёты, в первую очередь на Ми-8. Двигатель стал одним из первых в СССР серийных турбовальных двигателей, работающих по двухвальной схеме, и положил начало семейству силовых установок, используемых на вертолётах до настоящего времени.

История создания

Разработка ТВ2-117 началась в ОКБ-117 (ныне — АО «ОДК-Климов», входит в Объединённую двигателестроительную корпорацию Госкорпорации «Ростех») под руководством главного конструктора Сергея Петровича Изотова. В середине 1950-х годов в СССР возникла потребность в новом поколении вертолётов, способных перевозить больше грузов и пассажиров. Существовавшие поршневые двигатели уже не отвечали требованиям по мощности и надёжности, а первые турбовальные установки (например, ТВ-2 на вертолёте Ми-6) были громоздкими и неэкономичными.

Работы над ТВ2-117 начались в 1959 году. Основной задачей было создание компактного, лёгкого и экономичного двигателя для перспективного вертолёта Ми-8. Первый запуск опытного образца состоялся в 1961 году. После цикла стендовых и лётных испытаний в 1965 году двигатель был принят на вооружение и запущен в серийное производство на Пермском моторостроительном заводе (ныне — АО «ОДК-Пермские моторы»).

Серийный выпуск ТВ2-117 продолжался до 1997 года. Всего было изготовлено более 20 000 экземпляров. Двигатель устанавливался на все модификации вертолёта Ми-8 (Ми-8Т, Ми-8П, Ми-8МТ и другие), а также на его экспортные варианты. Позднее на базе ТВ2-117 был разработан более мощный и экономичный двигатель ТВ3-117, который устанавливался на вертолёты Ми-24, Ми-28, Ка-50 и другие.

Конструкция

ТВ2-117 представляет собой двухвальный турбовальный двигатель с осевым компрессором, кольцевой камерой сгорания и двухступенчатой турбиной. Основные конструктивные особенности:

• Компрессор: десятиступенчатый осевой, обеспечивает степень сжатия воздуха около 7,5. Первые три ступени имеют регулируемые направляющие аппараты для улучшения работы на переходных режимах.
• Камера сгорания: кольцевая, с 12 форсунками. Обеспечивает равномерное сгорание топлива при различных режимах работы.
• Турбина: двухступенчатая, состоит из турбины высокого давления (приводит компрессор) и турбины низкого давления (приводит выходной вал). Обе ступени — охлаждаемые, с воздушным охлаждением лопаток.
• Выходной вал: отбирает мощность от турбины низкого давления и передаёт её на главный редуктор вертолёта. Вал вращается с частотой до 12 000 об/мин.
• Система управления: гидромеханическая, с автоматическим поддержанием заданной частоты вращения ротора и ограничением температуры газов перед турбиной.
• Система смазки: замкнутая, с масляным насосом и радиатором. Используется масло марки МС-8 или МС-20.
• Система запуска: с помощью стартёра-генератора, который раскручивает ротор компрессора до пусковых оборотов.

Масса двигателя составляет около 330 кг, габаритные размеры: длина — 2,5 м, диаметр — 0,8 м.

Характеристики

Основные технические характеристики ТВ2-117:

Применение

Основным носителем ТВ2-117 является вертолёт Ми-8. На каждый вертолёт устанавливается два двигателя, расположенных по бокам фюзеляжа. Двигатели работают независимо друг от друга, что обеспечивает безопасность полёта при отказе одного из них.

Кроме Ми-8, ТВ2-117 использовался на следующих типах летательных аппаратов:

• Ми-8Т — базовая транспортная модификация.
• Ми-8П — пассажирский вариант.
• Ми-8МТ — модернизированный транспортный вертолёт.
• Ми-8С — санитарная версия.
• Ми-8АМТ — экспортная модификация.
• Ми-14 — противолодочный вертолёт (на ранних сериях).

Также ТВ2-117 устанавливался на экспериментальные вертолёты и лёгкие самолёты, однако серийного применения в авиации общего назначения не получил.

Сравнение с аналогами

В момент создания ТВ2-117 был одним из лучших турбовальных двигателей в мире по соотношению мощности и массы. Для сравнения:

• Pratt & Whitney PT6T (Канада, 1969 год) — мощность 1800 л.с., масса 290 кг. Уступал ТВ2-117 по ресурсу и надёжности в условиях низких температур.
• General Electric T58 (США, 1959 год) — мощность 1350 л.с., масса 200 кг. Более лёгкий, но менее мощный и менее экономичный.
• ТВ3-117 (СССР, 1972 год) — мощность 2200 л.с., масса 330 кг. Прямой наследник ТВ2-117, превосходил его по всем параметрам.

ТВ2-117 отличался высокой надёжностью и неприхотливостью в эксплуатации, что сделало его одним из самых массовых турбовальных двигателей в истории советского вертолётостроения.

Модификации

За время серийного производства было разработано несколько модификаций ТВ2-117:

• ТВ2-117А — базовая версия, устанавливалась на Ми-8Т.
• ТВ2-117АГ — модификация с улучшенной системой запуска для работы в условиях низких температур.
• ТВ2-117АС — версия с повышенной мощностью (1600 л.с.) для вертолётов Ми-8МТ.
• ТВ2-117АК — экспортный вариант, адаптированный под требования зарубежных заказчиков.
• ТВ2-117АМ — модификация с увеличенным ресурсом до 4500 часов.

Эксплуатация и ресурс

ТВ2-117 рассчитан на длительную эксплуатацию в сложных климатических условиях — от Арктики до тропиков. Двигатель способен работать при температурах окружающего воздуха от -60 до +50 °C, а также в условиях высокой влажности и запылённости.

Ресурс двигателя до первого капитального ремонта составляет 3000 часов, полный назначенный ресурс — 12 000 часов. После выработки ресурса двигатель подлежит отправке на ремонтное предприятие, где проводится дефектация, замена изношенных деталей и восстановление характеристик. В процессе эксплуатации проводится регламентное обслуживание каждые 100, 300 и 1000 часов.

Интересные факты

• ТВ2-117 стал первым в СССР двухвальным турбовальным двигателем. Двухвальная схема позволила улучшить приёмистость и снизить расход топлива по сравнению с одновальными аналогами.
• Двигатель использовался не только на вертолётах, но и в качестве силовой установки для газоперекачивающих агрегатов (ГПА) на газопроводах. Для этого была разработана специальная модификация с редуктором.
• На базе ТВ2-117 были созданы учебные стенды для подготовки авиационных техников.
• В 1970-х годах на ТВ2-117 проводились испытания по использованию керосина с добавками биотоплива — результаты показали снижение расхода на 3–5 %.
• Двигатель эксплуатируется до настоящего времени на вертолётах Ми-8, находящихся в парках России, стран СНГ, Африки, Азии и Латинской Америки.

Критика

Несмотря на высокую надёжность, ТВ2-117 имеет ряд недостатков, отмеченных эксплуатантами:

• Относительно высокий удельный расход топлива (0,32 кг/(л.с.·ч)) по сравнению с более современными двигателями (например, ТВ3-117 — 0,28 кг/(л.с.·ч)).
• Большая масса (330 кг) при умеренной мощности, что ограничивает грузоподъёмность вертолёта.
• Сложность обслуживания — для замены некоторых узлов требуется демонтаж двигателя с вертолёта.
• Ограниченный ресурс до первого ремонта (3000 часов), что увеличивает эксплуатационные расходы.

Тем не менее, для своего времени ТВ2-117 был передовой разработкой и остаётся работоспособным на многих вертолётах до сих пор.

Источники

• Авиационные двигатели. Конструкция и эксплуатация / Под ред. В. А. Симонова. — М.: Машиностроение, 1985.
• Вертолёт Ми-8. Руководство по технической эксплуатации. — М.: Воениздат, 1972.
• История ОКБ-117. Разработка турбовальных двигателей. — СПб.: Политехника, 2001.
• Технический паспорт двигателя ТВ2-117. — Пермь: Пермский моторостроительный завод, 1965.