ВК-1600В – это перспективный двигатель, разрабатываемый «ОДК-Климов» и предназначенный для установки на вертолет Ка-62, а также другие многоцелевые и специальные вертолеты взлетной массой 5-8 тонн. Взлетная мощность -1400 л.с., удельный расход топлива – 200 г/на л.с. в час, поставочная масса - 210 кг. При этом двигатель имеет запас форсирования около 10-15%.

В настоящий момент основные аналоги двигателя, которые имеются на рынке, это: двигатели семейства PT-6 (Pratt & Whitney, Канада) - самое массовое семейство турбовальных двигателей в этом классе, LHTEC Т800 СП Rolls-Royce Holdings Plc. и Honeywell Aerospace, США-Великобритания), Ardiden (Safran, Франция) и MTR390 (СП Safran-MTU-RR, Франция-Германия-Великобритания). Интересен тот факт, что все перечисленные двигатели созданы каждый по своей конструктивной схеме.  Эта особенность класса двигателей обусловлена противоречивым комплексом требований: простота конструкции и ремонта при низком удельном расходе топлива и стоимости жизненного цикла.

На презентации ОДК были приведены сравнительные характеристики ВК-1600В и двигателя Ardiden 3G (Safran), который в данный момент устанавливается на вертолет Ка-62. По своим характеристикам они очень близки, потому что двигатель ВК-1600В создается в рамках программы импортозамещения, и перед ОДК стоит задача не только создать конкурентоспособный двигатель, но и обеспечить все параметры, которые определяют взаимозаменяемость ВК-1600В и Ardiden. Двигатели имеют одинаковые места стыковки с объектом, а также такие характеристики, как частота вращения вала, масса и габаритные размеры.

«Мы впервые в истории российского авиадвигателестроения применили конструкторскую документацию в виде трехмерных моделей с аннотацией. В результате при сборке демонстратора мы получили такое преимущество, как гарантированная актуальность моделей в системе, содержащей немалое количество информационных объектов. Кроме того, мы обеспечили контроль стыковки объектов как внутри двигателя, так и внутри мотогондолы, что позволило обеспечить совпадение стыковочных размеров между всеми элементами двигателя», - рассказывает и.о. заместителя главного конструктора ВК-1600 Антон Колосов.

Для сокращения сроков технологической подготовки производства в двигателе-демонстраторе были активно использованы аддитивные технологии. С помощью 3D-печати изготовлены корпуса первой опоры, корпуса опор свободной турбины и турбины компрессора. Кроме того, аддитивными методами изготовлены заготовки для колец рабочих колес компрессора, сопловой аппарат – все 4 ступени, а также рабочие лопатки турбины компрессора.

Благодаря применению современных цифровых технологий проектирования опытного образца, темпы создания двигателя очень высокие. Оформление технического задания было завершено в 2019 году, в том же году был подготовлен эскизный проект, а в самом начале 2020 года завершены процедуры по его защите. Осенью 2020 года была оформлена конструкторская документация на двигатель-демонстратор.

И вот в середине 2021 года мы уже видим собранный двигатель-демонстратор на стенде ОДК на авиасалоне МАКС. Хочется надеяться, что набранный темп не будет потерян, ведь, согласно озвученным планам, получение сертификата типа запланировано на 2023. Параллельно с ОКР в рамках программы планируется проведение подготовки серийного производства и создание системы послепродажного обслуживания (ППО).

А дальше предстоит следующий этап работы – расширение спектра применения двигателя. Как рассказал Антон Колосов, «ОДК-Климов» рассматривает возможность применения двигателя и на других объектах – на многоцелевых и специальных вертолетах. «Кроме того, нами запланировано создание его турбовинтовой модификации для самолетов региональной пассажирской и транспортной авиации. Также самолетная версия может быть применена в составе учебно-тренировочного самолета. Двигатели семейства могут быть применены и в составе БПЛА как самолетного, так и вертолетного типа. Мы также можем на базе газогенератора двигателя создать мобильные энергетические установки номинальной мощностью до 1,2 МВт для использования в различных условиях», – подытожил Антон Колосов.

Двигатель-демонстратор  ВК-1600В  был изготовлен в широкой кооперации предприятий ОДК: это производственный комплекс «ОДК-Салют», который изготавливал коробку приводов с маслобаком; ММП Чернышева изготавливало компрессорную часть и первую опору; ОДК-УМПО – горячую часть двигателя, за исключением более наукоемких элементов, которые за собой оставил разработчик-«ОДК-Климов» – это турбина высокого давления - роторная часть, диски и лопатки турбины компрессора, элементы электронной системы автоматического управления и сборка. Кроме того, в проекте участвует «Редуктор-ПМ» и предприятия малой кооперации.

При проектировании двигателя ВК-1600В была выбрана схема с двухступенчатым центробежным компрессором, двухступенчатой охлаждаемой для обеспечения требований топливной экономичности турбиной компрессора, и двухступенчатой свободной турбины. Такая схема позволяет обеспечивать взаимозаменяемость с двигателем Ardiden 3G, создание простой системы автоматического управления и топливной системы для снижения трудоемкости изготовления и обслуживания, а также стоимости жизненного цикла. Упрощение САУ связано, в первую очередь, с отсутствием необходимости регулирования проточной части. Соответственно, перечень агрегатов и количество деталей, обеспечивающих регулирование компрессора, значительно снижается.

При разработке двигателя был определен ряд концептуальных ограничений, которые позволили обеспечить упрощение работ по монтажу двигателя и сокращение трудоемкости его обслуживания.  Так, например, в техническом задании сформулировано требование об автономности масляной системы, а по системе автоматического управления – обеспечение дополнительного функционала гидромеханического резерва.

Для двигателя в целом были выбраны умеренные уровни параметров, так как срок выполнения работ достаточно сжат и существует необходимость свести технический риск к минимуму. Поэтому была выбрана максимально простая модульная конструкция с применением традиционных материалов и технологий. Но там, где это экономически и технологически целесообразно, используются и новые, например, аддитивные технологии.

Наиважнейшим вопросом для обеспечения конкурентоспособности двигателя является и организация системы послепродажного обслуживания (ППО). В этом российские производители быстро развиваются и учитывают этот аспект уже на начальном этапе создания. Ведь современный двигатель вообще не может существовать в отрыве от такой системы, так как именно она определяет экономические показатели продукта. Разработчиком определены основные критерии такой системы: время простоя техники – не более трех дней; стоимость летного часа на уровне зарубежных конкурентов; время оказания консультаций при обращении – не более 10 минут; 100%-ая доступность актуальных версий эксплуатационной технической документации для эксплуатантов и выезд мобильных ремонтных бригад в течение суток.

ОДК-Климов запустил электронный портал, который обеспечит доступность актуальной версии ЭТД (эксплуатационной технической документации), электронный сбор данных для увеличения надежности и безопасности полетов. В рамках системы ППО планируется создание сети технических центров, в том числе на базе уже существующих центров для ремонта двигателей ТВ3-117/ВК-2500, и в мобильном формате в виде передвижной установки, в которой будет предусмотрен весь набор оборудования, необходимый для оперативного обслуживания двигателя. Запланировано формирование подменного фонда, который позволит эксплуатантам в рамках услуг ППО получить двигатель как в случае его повреждения, так и при проведении регламентных ремонтных работ. Это обеспечит минимальное время простоя техники.

Самолетная версия турбовинтового двигателя ВК-1600С будет такой же взлетной мощности, что и вертолетная, но, если потребуется, мощность может быть увеличена до 1800 л.с. Удельный расход топлива – 202 гр. на л.с. в час. Этот параметр демонстрирует лучшую топливную экономичность двигателя в классе. Подписание технического задания на создание такого двигателя планируется уже в текущем году. По плану в 2024 году будет изготовлен двигатель-демонстратор, в 2025 году будут начаты летно-конструкторские испытания, а сертификацию планируется завершить в 2026 году.