ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННОГО МОТОРОСТРОЕНИЯ (ЦИАМ) ИМ. П. И. БАРАНОВА

CENTRAL INSTITUTE OF AVIATION MOTORS (CIAM) MI. BARANOV

29.08.2015

Объединенная авиастроительная корпорация (ОАК), Институт проблем химической физики РАН и Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ) им. П. И. Баранова на международном авиакосмическом салоне МАКС-2015 в Жуковском представили образцы беспилотных летательных аппаратов (БЛА), работающих на инновационных водородно-воздушных топливных элементах.
Летом 2015 года ученые Лаборатории ионики твердого тела Института проблем химической физики РАН провели серию испытательных полетов беспилотников, оснащенных энергоустановкой на водородно-воздушных топливных элементах. Полеты показали, что по ряду параметров отечественные топливные элементы уникальны или превосходят лучшие мировые образцы.
«Данные топливные элементы позволяют беспилотникам находиться в воздухе около сорока часов, они надежны и могут работать в суровых российских погодных условиях, а в ближайшем будущем станут пригодны для использования в условиях Крайнего Севера. Сфера применения водородных топливных элементов очень широка – от энергетики до автомобилестроения. Но именно на беспилотниках наглядно удалось продемонстрировать практическую ценность разработок наших ученых», – отметил вице-президент РАН, директор Института проблем химической физики РАН академик Сергей Алдошин.

БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ «ЦИАМ-РЕКОРД»
СОВРЕМЕННЫЕ РОССИЙСКИЕ БЕСПИЛОТНЫЕ АППАРАТЫ
12-Й МЕЖДУНАРОДНЫЙ АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКИЙ САЛОН МАКС-2015


ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННОГО МОТОРОСТРОЕНИЯ (ЦИАМ) ИМ. П. И. БАРАНОВА

ЦИАМ им. П.И. Баранова — единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные исследования и разработки в области авиадвигателестроения — от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей, — а также научного сопровождения их эксплуатации по надежности и отказам.
Практически все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии Института и проходили доводку на наших стендах.
Институт определяет облик двигателей, направления совершенствования их узлов, обеспечивает создание конструкторско-технологического задела для элементов и узлов двигателей с высоким уровнем параметров, в том числе на основе применения принципиально новых материалов и технологических процессов.
В настоящее время в Институте работают 2 академика РАН, 42 доктора и 215 кандидатов наук.
В институте имеется аспирантура, 2 докторских Ученых совета, филиалы кафедр ведущих вузов страны (МАИ, МФТИ, МГТУ, МЭИ…).

Испытательный центр ЦИАМ
Рядом с Москвой находится филиал ЦИАМ — уникальный комплекс стендов с суммарной электрической мощностью установленного оборудования 750 МВт, обеспечивающий при испытаниях имитацию высотно-скоростных условий полета в диапазоне высот 0 – 27 км, числа Маха 0 – 4 для ВРД тягой до 25 тс и для крупномасштабных моделей ГПВРД числа Маха до 7.
Стенды обеспечивают проведение испытаний, в том числе сертификационных, изделий авиационной техники ведущих зарубежных производителей General Electric, Eurocopter, SNECMA и др.

В 1998-2006 гг. были созданы стенды:
• Для испытаний гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных двигателей на водородном и углеводородном топливе;
• Для испытания двигателей в условиях обледенения, в том числе сертификационных;
• Для экспериментальной отработки биротативных винтовентиляторов малошумных двигателей;
• Для исследований и отработки ступеней компрессоров, теплонапряженности деталей из металлокерамики и других перспективных конструкционных материалов.
Направления деятельности Института:
• Фундаментальные исследования в областях газовой динамики, теплофизики, прочности.
• Создание научно-технического задела.
• Разработка концепций перспективных двигателей для летательных аппаратов различного назначения.
• Разработка нормативно-технической документации.
• Разработка высокоэффективных ГТУ для энергетики и газоперекачки.
• Испытания двигателей для летательных аппаратов различного назначения.
• Исследования гиперзвуковых прямоточных ВРД.
• Исcледование фундаментальных проблем обледенения.
• Исследование акустических характеристик компрессоров.
• Испытания в обеспечение сертификации двигателей.

ИСТОРИЯ
3 декабря 1930 г., на заседании Революционного Военного Совета СССР было принято решение об объединении винтомоторного отдела ЦАГИ, к которому в сентябре 1930 г. были присоединены авиационный отдел Автомобильного и автомоторного НИИ (НАМИ), и отдела опытного моторостроения авиационного завода им. М.В. Фрунзе в единый Институт авиационных моторов (в последствии ИАМ).
До Великой отечественной войны в институте исследовались и разрабатывались поршневые авиационные двигатели (М-34, АЧ-30 и другие). Созданные в ЦИАМ двигатели АМ-34 А.А. Микулина и АН-1 А.Д. Чаромского выпускались серийно и применялись на многих рекордных и боевых самолетах.
В январе 1935 г. проводимые в институте работы по опытному двигателестроению были переданы на серийные моторостроительные заводы, при которых начали создаваться ОКБ.
Почти весь научно-технический состав этих ОКБ комплектовался из ведущих специалистов ЦИАМ, среди которых были выдающиеся конструкторы: В.Я. Климов, В.А. Добрынин, А.А. Микулин, К.И. Жданов, Е.В. Урмин, А.Д. Чаромский.
С созданием ОКБ ЦИАМ занялся теоретическими и экспериментальными исследованиями рабочего процесса и характеристик силовых установок, их прочности и надежности, а также оказанием научно-технической помощи ОКБ при создании опытных двигателей.
ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ ТУРБОРЕАКТИВНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В 40-х — начале 50-х г. было создано первое поколение турбореактивных двигателей. В этот период, как и на всех переломных этапах развития авиационной техники, ЦИАМ выступал инициатором и главным разработчиком концептуальных документов, определяющих приоритетные направления национальной технической политики в области авиационного двигателестроения.
В 1943 г. в ЦИАМ В.В. Уваровым был разработан турбовинтовой двигатель комбинированной схемы с использованием тяги как от воздушного винта, так и от выхлопной струи. Первые образцы такого двигателя были построены в 1945-1947 гг. Первым отечественным ТРД стал двигатель ТР-1 конструкции А.М. Люльки.
В ОКБ А.А. Микулина разработан самый мощный в мире двигатель АМ-3 для бомбардировщика ТУ-16.
ВТОРОЕ ПОКОЛЕНИЕ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В 50-е годы отечественное двигателестроение во многом опередило зарубежные фирмы по оригинальности и уникальности реализованных решений.
Значительной вехой в развитии ТРД стал двигатель Р11-300 ОКБ А.А. Микулина и С.К. Туманского. Этот двухвальный ТРД имел всего шесть ступеней компрессора. Причем все три ступени КНД были сверхзвуковыми (у американского аналога J79 было 17 ступеней). Семейство двигателя имеет долгую жизнь и применение на знаменитых и самых массовых истребителях МиГ-21.
Мировым рекордсменом по мощности стал уникальный турбовинтовой двигатель НК-12 ОКБ Н.Д. Кузнецова (12-15 тыс. л.с.) Этот двигатель установлен на дальних самолетах Ту-95.
ТРЕТЬЕ ПОКОЛЕНИЕ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Основными техническими новшествами в третьем поколении были появление двухконтурных двигателей и внедрение воздушного охлаждения турбин, позволившее увеличить температуру газа на 150-175К. Рост температуры газа стал главным фактором, определяющим прогресс авиационного двигателестроения.
Это были двигатели семейств Д-30 ОКБ П.А. Соловьева и НК-8 ОКБ Н.Д. Кузнецова для самолетов Ту-154, Ил-62. К третьему поколению относится и ТРДФ АЛ-21Ф ОКБ А.М. Люльки для военных самолетов. В это же время были созданы двигатели для СПС Ту-144: ТРДДФ НК-144 в ОКБ Н.Д. Кузнецова и ТРД РД-51 в ОКБ П.А. Колесова.
ЧЕТВЕРТОЕ ПОКОЛЕНИЕ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
В 70-80-е годы применение конвективно-пленочного охлаждения в лопатках турбин, внедрение монокристаллических с направленной кристаллизацией рабочих лопаток дало возможность увеличить температуру газа на входе в турбину до 1500-1700К. Возросла и степень повышения давления в компрессорах до 25-30 в сверхзвуковых и до 30-40 в дозвуковых ТРДД.
Были созданы двухконтурные двигатели для новых маневренных истребителей – РД-33 в ОКБ С.П. Изотова для МиГ-29 и АЛ-31Ф в ОКБ А.М. Люльки. Их исключительные качества – высокая устойчивость компрессоров, хорошая динамика и простое управление в полете, низкий удельный вес — сделали их наиболее удачными среди двигателей для маневренных самолетов.
В ОКБ П.А. Соловьева создан новый высокоэкономичный двухвальный ТРДД для пассажирских самолетов Ил-96-300 большой дальности полета.
В эти же годы начались активные исследования гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя, приведшие к созданию гиперзвуковой летающей лаборатории, на которой впервые в мире было проведено летное испытание водородного ГПВРД при числе М=5,7.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ
«Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова»
111116, Россия, Москва, ул. Авиамоторная, 2.
Телефон: (499) 763-57-47. Факс: (499) 763-61-10
E-mail: avim@ciam.ru
http://www.ciam.ru

БЕСПИЛОТНЫЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫЙ АППАРАТ «ЦИАМ-РЕКОРД»