Турбовальный ГТД ВК-650В для лёгких вертолётов. Импортозамещение и перспективы

Фото © пресс-служба АО «ОДК»

Турбовальный двигатель ВК-650В, разработанный «ОДК‑Климов», создан как ответ на необходимость технологической независимости в сегменте лёгких вертолётов. Долгое время этот класс машин сильно зависел от зарубежных силовых установок, что усложняло производство, эксплуатацию и сервисную поддержку. Появление серийного отечественного двигателя мощностью 500-600 л.с. позволяет заменить иностранные аналоги на существующих платформах и заложить основу для новых летательных аппаратов, включая беспилотные системы и гибридные силовые установки.

После получения сертификата типа в конце 2024 года ВК-650В был представлен на Dubai Airshow 2025 в единой экспозиции российских компаний. По конструктивной схеме это турбовальный двигатель с выводом мощности вперёд, понижающим редуктором, одноступенчатым центробежным компрессором, одноступенчатыми турбиной компрессора и свободной турбиной. По параметрам ВК-650В сопоставим с Safran Arrius 2G1 и Pratt & Whitney PW207.

Основные технические характеристики двигателя ВК-650В
Параметр Значение Комментарий
Мощность на взлётном режиме, л.с. 650 Номинальный режим
Мощность на режиме 2,5 мин. мощности при одном неработающем двигателе, л.с. 750 Кратковременный (чрезвычайный) режим
Мощность на крейсерском режиме, л.с. 400 Режим экономичного полёта
Удельный расход топлива на взлётном режиме, кг/л.с·ч 0,245 Соответствует современным требованиям
Сухая масса, кг 115 Высокая удельная мощность
Центробежный компрессор 1 ступень Одноступенчатая схема
Турбины 2 одноступенчатые Турбина компрессора и свободная турбина
Система управления БАРК-5В Двухканальная с гидромеханическим резервированием

Двигатель рассчитан на ремоторизацию двухдвигательных вертолётов «Ансат‑М» и Ка-226Т, а также на применение в однодвигательной схеме Ми-34М1 и беспилотных вертолётах. Характеристики мощности ВК-650В и простота конструкции дают возможность интеграции двигателя на платформах взлётной массой 2-4 тонны.

Основным практическим преимуществом перехода на ВК-650В становится снижение эксплуатационных расходов для авиапредприятий. Производство двигателя и его компонентов в России обеспечивает независимость от колебаний валютных курсов и внешнеполитической конъюнктуры при закупке запасных частей и проведении сервисного обслуживания. Это напрямую влияет на стоимость лётного часа и общую экономику эксплуатации вертолётного парка.

Опытный вертолёт «Ансат-М» с двигателями ВК-650В / Фото © пресс-служба холдинга «Вертолёты России»

Формирование собственной ремонтно-сервисной базы и склада запчастей сократит время простоя техники и повысит её готовность. Модульная конструкция предоставляет возможность производить замену отдельных узлов, не меняя сам двигатель, дополнительно оптимизируя затраты.

Разработчик подчёркивают, что эксплуатация по техническому состоянию и простота конструкции сокращают время и стоимость обслуживания. Надёжность и эффективность обеспечиваются современной цифровой системой автоматического управления и контроля БАРК‑5В с двухканальным исполнением и гидромеханическим резервированием. При отказе электроники управление переходит на резервную гидромеханическую часть.

Программа разработки двигателя ВК-650В стартовала во второй половине 2019 года с использованием цифровых технологий и аддитивного производства. Первый демонстрационный образец был изготовлен в 2020 году, стендовые испытания начались в январе 2021 года. К концу 2022 года были изготовлены три опытных образца, и завершены инженерные испытания.

В декабре 2024 года Росавиация выпустила сертификат типа, который в январе 2025-го был торжественно вручён «ОДК-Климов». Летом того же года ЦИАМ подтвердил готовность двигателей к лётным испытаниям на «Ансат‑М» и Ми-34М1. Для проведения наземных и лётных испытаний на «Климове» изготовили семь образцов ВК-650В.

Лётные испытания на «Ансат‑М» показали стабильную работу обоих двигателей силовой установки, включая имитацию отказа одного из них. По заявлению представителей ОДК, технический персонал отмечает удобство обслуживания, пилоты – эффективность цифровой САУ. В планах на 2026 год у корпорации стоит завершение сертификационных испытаний в составе вертолётов и переход к серийному производству двигателя.

По сравнению с зарубежными аналогами ВК-650В вполне конкурентоспособен. Взлётная мощность 650 л.с. против 504 л.с. у Safran Arrius 2G1 и 630 л.с. у PW207, сухая масса 115 кг сопоставима с зарубежными образцами, удельный расход топлива на взлётном режиме 0,245 кг/л.с·ч сопоставима с конкурентами, режим чрезвычайной мощности рассчитан на 2,5 минуты.

Сравнение с зарубежными аналогами
Параметр ВК-650В Safran Arrius 2G1 PW207 Комментарий
Взлётная мощность, л.с. 650 504 630 Чрезвычайная мощность ВК-650В выше
Сухая масса, кг 115 110 114 Лучшая удельная мощность ВК-650В
Удельный расход топлива на взлетном режиме, кг/л.с·ч 0,245 0,245 0,248 Эффективность ВК-650В выше или сопоставима
Режим чрезвычайной мощности, мин 2,5 2 2 Пиковые режимы эксплуатации

При этом лидерами на мировом рынке в данном классе вертолётных двигателей остаются Safran Helicopter Engines и Pratt & Whitney Canada, однако ВК-650В предлагает преимущество в виде более низкой стоимости жизненного цикла и независимой сервисной поддержки на внутренних и некоторых экспортных рынках. А развитие семейства с модификациями по мощности и адаптацией для разных платформ усилит конкурентные преимущества российской силовой установки.

В «Климове» создали турбогенератор на базе вертолётного двигателя ВК-650В для гибридных БПЛА

На базе газогенератора ВК-650В создано семейство специализированных силовых установок. Первая из них – гибридная (ГСУ) мощностью 500 кВт, объединяющая газотурбинный двигатель с электрическим мотором. Такая система предназначена для перспективных летательных аппаратов, включая аэротакси, тяжёлые транспортные беспилотники и самолёты с вертикальным или сверхкоротким взлётом.

Демонстратор ГСУ на базе ТВаД ВК-650В / Фото © пресс-служба АО «ОДК»

Вторая разработка – турбогенератор мощностью 400 кВт при массе 200 кг. Для его создания был модифицирован редуктор базового двигателя, разработаны шестифазный генератор, способный продолжать работу при отказе одной из фаз, и система жидкостного охлаждения. По заявлению «Климова», установка пригодна для эксплуатации в экстремальных климатических условиях, в том числе в Арктике. Заявленный ресурс генератора превышает 10 тыс. часов, а горячей части двигателя – 4,5 тыс. часов.