«Превратить их в маленькие крылатые ракеты»: эксперты — о значении малоразмерных газотурбинных двигателей для БПЛА

Специалисты из Самары провели успешные огневые испытания малоразмерного газотурбинного двигателя МГТД-22 «Колибри» для перспективных БПЛА гражданского и военного назначения. Об этом на полях форума «Армия-2023» сообщил RT главный инженер проекта Антон Полтораднев.

«Опытный образец МГТД-22 прошёл огневые испытания. В ходе них двигатель подвергался экстремальному температурному воздействию, которое имитировало условия работы на максимальном режиме мощности. Испытания завершились успешно. Двигатель подтвердил заложенные при проектировании характеристики», — рассказал Полтораднев.

МГТД-22 — это совместная разработка Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королёва и малого инновационного предприятия «3Д Куб», соучредителем которого является вуз. Масса опытной серии двигателя — 2,1 кг, максимальная тяга — 220 Н (22,4 кгс), длина — 30,6 см, диаметр — 11,8 см.

«МГТД-22 — это компактный и мощный генератор энергии. На один свой килограмм веса «Колибри» даёт 10 кг тяги. Это очень хороший показатель. Это означает, что МГТД-22 способен поднять в воздух достаточно габаритный летательный аппарат. С нашей точки зрения, применение такого двигателя открывает новые возможности отечественным разработчикам БПЛА», — отметил в беседе с RT Полтораднев.

Как полагает инженер, МГТД-22 подходит для применения в военной сфере, в частности для установки на реактивные мишени, которые используются с целью подготовки экипажей средств ПВО. По словам Полтораднева, «Колибри» способен обеспечить такой тип БПЛА требуемыми скоростными качествами и высокой манёвренностью.

В ближайших планах самарских специалистов, по словам Полтораднева, разработать целую линейку малоразмерных газотурбинных двигателей. Она будет включать МГТД-40 «Чайка» с тягой 400 H (40,8 кгc) и массой 4 кг, а также МГТД-100 «Орёл» с тягой 1 тыс. H (102 кгc) и массой 13 кг.

«Газотурбинный двигатель — это, по сути, силовая установка, которая способна в том числе питать электронику носителя, то есть использоваться как генератор. Также МГТД легко можно «конвертировать» в один из трёх типов авиационных двигателей: турбовальный, турбореактивный и турбовинтовой. Функциональное назначение малоразмерных ГТД может быть самым разным. Но в нынешних реалиях это прежде всего БПЛА, в том числе тяжёлого и грузового классов», — подчеркнул Полтораднев.

RT обсудил с экспертами особенности малоразмерных газотурбинных двигателей и перспективы их практического применения в беспилотной сфере.

— Чем малоразмерные газотурбинные двигатели отличаются от других силовых агрегатов, на которых летают беспилотники? Насколько сложной задачей является их разработка?

Главный редактор портала Avia.ru Роман Гусаров:

— Газотурбинные двигатели больше распространены в пилотируемой авиации, а в беспилотном секторе чаще всего используются электромоторы, двигатели внутреннего сгорания (ДВС), включая поршневые. Тем не менее данное обстоятельство отнюдь не говорит о том, что ГТД не востребованы для дронов. Это не так. Просто ранее они использовались для крупноразмерных аппаратов. Сейчас у России появляются компактные газотурбинные двигатели, способные составить достойную конкуренцию моторам, которые я перечислил выше.

МГТД дороже в производстве, прожорливы в потреблении топлива, но они нужны для оснащения скоростных высотных аппаратов, в том числе турбовинтовых и реактивных. При этом ДВС и двигатели на электрической тяге больше подходят для аппаратов, развивающих скорость примерно до 150—200 км/ч. Это коптеры, дроны-камикадзе, разведывательные БПЛА самолётной схемы.

Представленный на «Армии-2023» МГТД-22 имеет хорошую пропорцию массы и тяги. Видно, что самарцы выполнили основную конструкторскую задачу, изготовив компактный, относительно лёгкий и при этом достаточно мощный газотурбинный агрегат. Он может поднять в воздух аппарат массой около 22 кг. Электромоторы, которые часто ставятся на небольшие беспилотники, вряд ли смогут поднимать в воздух подобные БПЛА.

Основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев:

— Газотурбинные двигатели — это обширный класс силовых установок. Принцип работы ГТД заключается в сжигании топлива в потоке воздуха. Они могут уступать по топливной эффективности ДВС, но дают большую энергетику.

ГТД используются не только в авиации, но и на земле. Газотурбинным мотором оснащается наш «реактивный танк» Т-80, способный развивать необычайно высокие скорости и начинать движение сразу после запуска, тогда как ДВС Т-72 и Т-90 в холодную погоду требуется прогрев.

С советских времён в России осталась развитая школа реактивных ГТД. Судя по разработкам самарского университета, сейчас эта школа повернулась лицом к разработчикам БПЛА, начав проектировать и выпускать малоразмерные агрегаты. Самарцы сделали действительно удачный первый шаг, потому что у МГТД-22 хорошее сочетание массы и тяги. Огневые испытания доказали, что двигатель пригоден к эксплуатации, но, конечно, нужны ещё лётные испытания и разработка более мощных агрегатов — «Чайки» и «Орла». Данные МГТД должны быть востребованы среди предприятий, которые производят БПЛА.

— В чём вы видите практическую пользу от применения ГТД в беспилотной сфере?

Главный редактор портала Avia.ru Роман Гусаров:

— Очень важное достоинство газотурбинного двигателя состоит в том, что он может быть преобразован в различные моторы. Таким образом, сразу расширяется номенклатура его носителей. Например, малоразмерные ГТД подойдут дронам не только самолётного, но и вертолётного типа.

В бурно растущей отечественной беспилотной отрасли газотурбинные агрегаты однозначно будут востребованы. Поэтому самарцам имеет смысл продолжить разработку линейки в составе более мощных моторов для аппаратов взлётной массой в десятки килограммов. Данные БПЛА нужны в военной сфере и в области грузоперевозок.

Так, МГТД-100 «Орёл» вполне может применяться на тяжёлом разведывательном БПЛА, который способен преодолевать значительные расстояния и подниматься на большие высоты. Кроме того, тяга в 100 кгс обеспечивает возможность установки разнообразной полезной нагрузки — оптико-электронных приборов, дальномеров.

Проект самарского университета свидетельствует о том, что наши двигателисты наращивают компетенции в беспилотном сегменте. Это крайне необходимый процесс, который позволит разработчикам БПЛА не зависеть так сильно от ситуации на глобальном рынке.

Дело в том, что в России существует определённая диспропорция в развитии между двигателистами и разработчиками дронов. В чём она заключается? Готовых отечественных силовых установок мало, а беспилотников — много.

Почти все российские БПЛА проектируются с опорой на готовые решения в сфере двигателестроения. Таким образом, по факту закупается то, что есть на рынке. Однако западные санкции сузили спектр доступных силовых агрегатов и комплектующим к ним. К тому же не всегда целесообразно проектировать беспилотник, а потом искать под него силовой агрегат.

Моя мысль заключается в том, что в идеале разработчики БПЛА должны создавать свои изделия уже под имеющиеся отечественные двигатели. Подобная схема будет более оптимальной. В конце концов, создать авиационный двигатель намного сложнее, чем беспилотник.

Основатель портала Military Russia Дмитрий Корнев:

— Малоразмерные газотурбинные двигатели способны принести огромную практическую пользу. С их появлением наша промышленность сможет создавать новые типы боевых БПЛА и усовершенствовать те, что уже применяются в ходе СВО.

В частности, МГТД позволят разработать семейство дронов-истребителей на реактивной тяге. За счёт скорости и манёвренности такие аппараты смогут легко настигать дроны неприятеля. Самый простой способ сбить их — ударить металлическим крылом. Также на такие платформы реально установить стрелковое вооружение, ракеты или оборудование, которое будет выпускать антидроновые сетки.

Большой простор открывается для изготовления новых ударных БПЛА и дронов-камикадзе. Газотурбинными двигателями реально оснастить знаменитые «Герани» и «Ланцеты». Сейчас они летают на ДВС и поршневых двигателях соответственно. С установкой ГТД «Герани» и «Ланцеты» смогут нести больше боевой нагрузки и станут значительно быстрее, а значит, менее уязвимы для перехвата.

В целом газотурбинный двигатель позволяет превращать почти все ударные беспилотники в маленькие крылатые ракеты, способные наносить удары на самые разные дистанции.

Представляется перспективным и применение ГТД в турбовинтовом исполнении. Такой двигатель намного экономичнее реактивного и позволит беспилотным носителям подолгу находиться в воздухе. С помощью семейства турбовинтовых агрегатов можно получить новые типы дронов-разведчиков самолётной и вертолётной схемы.

Очень большой бонус могут принести именно вертолётные беспилотники. Они удобны для наблюдения за отдельными секторами местности и для срочных доставок небольших грузов — боеприпасов, медикаментов. С появлением линейки компактных газотурбинных двигателей российская беспилотная отрасль получит новый импульс развития.