Турбовальный двигатель. | АВИАЦИЯ, ПОНЯТНАЯ ВСЕМ.
Привет!
Центробежная ступень компрессора ТВаД.
Сегодня продолжаем серию рассказов о типах авиационных двигателей.
Как известно, основной узел любого газотурбинного двигателя ( ГТД) – это турбокомпрессор. В нем компрессор работает в связке с турбиной, которая его вращает. Функции турбины этим могут и ограничиться. Тогда вся оставшаяся полезная энергия газового потока, проходящего через двигатель, срабатывается в выходном устройстве (реактивном сопле). Как говорил мой преподаватель «спускается на ветер» :-). Тем самым создается реактивная тяга и ГТД становится обычным турбореактивным двигателем (ТРД).
Но можно сделать и по-другому. Турбину ведь можно заставить кроме компрессора вращать и другие нужные агрегаты, используя ту самую оставшуюся полезную энергию. Это может быть, например, самолетный воздушный винт. В этом случае ГТД становится уже турбовинтовым двигателем, в котором 10-15% энергии все же расходуется «на воздух» :-), то есть создает реактивную тягу.
Принцип работы турбовального двигателя.
Но если вся полезная энергия в двигателе срабатывается на валу и через него передается для привода агрегатов, то мы уже имеем так называемый турбовальный двигатель (ТваД).
Такой двигатель чаще всего имеет свободную турбину. То есть вся турбина как бы поделена на две части, между собой механически несвязанные. Связь между ними только газодинамическая. Газовый поток, вращая первую турбину, отдает часть своей мощности для вращения компрессора и далее, вращая вторую, тем самым через вал этой (второй) турбины приводит в действие полезные агрегаты. Сопла на таком двигателе нет. То есть выходное устройство для отработанных газов конечно имеется, но соплом оно не является и тяги не создает. Просто труба… Зачастую еще и искривленная :-).
Компоновка двигателя Arriel 1E2.
Турбовальный двигатель ARRIEL 1E2.
Eurocopter BK 117 c 2-мя турбовальными двигателями Arriel 1E2.
Выходной вал ТваД, с которого снимается вся полезная мощность, может быть направлен как назад, через канал выходного устройства, так и вперед, либо через полый вал турбокомпрессора, либо через редуктор вне корпуса двигателя.
Компоновка двигателя Arrius 2B2.
Турбовальный двигатель ARRIUS 2B2.
Eurocopter EC 135 с 2-мя турбовальными двигателями Arrius 2B2.
Надо сказать, что редуктор – непременная принадлежность турбовального двигателя. Ведь скорость вращения как ротора турбокомпрессора, так и ротора свободной турбины велика настолько, что это вращение не может быть напрямую передано на приводимые агрегаты. Они просто не смогут выполнять свои функции и даже могут разрушиться. Поэтому между свободной турбиной и полезным агрегатом обязательно ставится редуктор для снижения частоты вращения приводного вала.
Компоновка двигателя Makila 1A1.
Турбовальный двигатель MAKILA 1A1
Eurocopter AS 332 Super Puma с 2-мя турбовальными двигателями Makila 1A1
Компрессор у ТваД может быть осевым (если двигатель мощный) либо центробежным. Часто компрессор бывает и смешанным по конструкции, то есть в нем есть как осевые, так и центробежные ступени. В остальном принцип работы этого двигателя такой же, как и у ТРД. Примером разнообразия конструкций ТваД могут служить двигатели известной французской двигателестроительной фирмы TURBOMEKA. Здесь я представляю ряд иллюстраций на эту тему (их сегодня вообще много как-то получилось :-)… Ну много — не мало… :-)).
Компоновка двигателя Arrius 2K1
Турбовальный двигатель ARRIUS 2K1.
Вертолет Agusta A-109S с 2-мя турбовальными двигателями Arrius 2K1.
Основное свое применение турбовальный двигатель находит сегодня конечно же в авиации, по большей части на вертолетах. Его часто и называют вертолетный ГТД. Полезная нагрузка в этом случае – несущий винт вертолета. Известным примером ( кроме французов :-))могут служить широко распространенные до сих пор отличные классические вертолеты МИ-8 и МИ-24 с двигателями ТВ2-117 и ТВ3-117.
Вертолет МИ-8Т с 2-мя турбовальными двигателями ТВ2-117.
Турбовальный двигатель ТВ2-117.
Вертолет МИ-24 с 2-мя турбовальными двигателями ТВ3-117.
Турбовальный двигатель ТВ3-117 для вертолета МИ-24.
Кроме того ТваД может применяться в качестве вспомогательной силовой установки (ВСУ, о ней подробнее в следующей статье :-)), а также в виде специальных устройств для запуска двигателей. Такие устройства представляют собой миниатюрный турбовальный двигатель, свободная турбина которого раскручивает ротор основного двигателя при его запуске. Называется такое устройство турбостартер. В качестве примера могу привести турбостартер ТС-21, используемый на двигателе АЛ-21Ф-3, который устанавливается на самолеты СУ-24, в частности на мой родной СУ-24МР :-)…
Двигатель АЛ-21Ф-3 с турбостартером ТС-21.
Турбостартер ТС-21, снятый с двигателя.
Фронтовой бомбардировщик СУ-24М с 2-мя двигателями АЛ-21Ф-3.
Однако, говоря о турбовальных двигателях, нельзя не сказать о совсем неавиационном направлении их использования. Дело в том, что ведь изначально газотурбинный двигатель не был монополией авиации. Главный его рабочий орган, газовая турбина, создавался задолго до появления самолетов. И предназначался ГТД для целей более прозаических, нежели полеты в воздушной стихии :-). Эта самая воздушная стихия его все же завоевала. Однако неавиационное приземленное предназначение существует и серьезности своей не потеряло, скорее наоборот.
На земле, так же как и в воздухе ГТД (турбовальный двигатель) применяется на транспорте.
Первое – это перекачка природного газа по крупным магистралям через газоперекачивающие станции. ГТД используются здесь в качестве мощных насосов.
Второе – это водный транспорт. Суда, использующие турбовальные газотурбинные двигатели называют газотурбоходы. Это чаще всего суда на подводных крыльях, у которых гребной винт приводит в движение турбовальный двигатель механически через редуктор или электрически через генератор, который он вращает. Либо это суда на воздушной подушке, которая создается при помощи ГТД.
Газотурбоход «Циклон-М» с 2-мя газотурбинными двигателями ДО37.
Пасажирских газотурбоходов за российскую историю было всего два. Последнее очень перспективное судно «Циклон-М» появилось в очень неудобное для себя время в 1986 году. Успешно пройдя все испытания, оно «благополучно» перестало существовать для России. Перестройка… Более таких судов не строили. Зато у военных в этом плане дела обстоят несколько лучше. Чего стоит один только десантный корабль «Зубр», самое большое в мире судно на воздушной подушке.
Десантный корабль на воздушной подушке «Зубр» с газотурбинными двигателями.
Третье – это железнодорожный транспорт. Локомотивы на которых стоят турбовальные газотурбинные двигатели, называют газотурбовозы. На них используется так называемая электрическая передача. ГТД вращает электрогенератор, а вырабатываемый им ток, в свою очередь, вращает электродвигатели, приводящие локомотив в движение. В 60-е годы прошлого века в СССР проходили довольно успешную опытную эксплуатацию три газотурбовоза. Два пассажирских и один грузовой. Однако они не выдержали соревновавния с электровозами и в начале 70-х проект был свернут. Но в 2007 году по инициативе ОАО «РЖД» был изготовлен опытный образец газотурбовоза с ГТД, работающем на сжиженном природном газе (опять криогенное топливо :-)). Газотурбовоз успешно прошел испытания, планируется его дальнейшая эксплуатация.
И наконец четвертое, самое, наверное, экзотическое… Танки. Грозные боевые машины. На сегодняшний момент достаточно широко известны два типа ныне использующихся боевых танков с газотурбинными двигателями. Это американский М1 Abrams и российский Т-80.
Танк M1A1 Abrams с газотурбинным двигателем AGT-1500.
Во всех вышеописанных случаях применения ГТД (суть
Танк Т-80 с газотурбинным двигателем ГТД-1000Т.
Однако у него есть и крупный недостаток.Он обладает сравнительно низким коэффициентом полезного действия, что обуславливает большой расход топлива. Это естественно снижает запас хода любого транспортного средства (и танка в том числе :-)). Кроме того он чувствителен к грязи и посторонним предметам, всасываемым вместе с воздухом. Они могут повредить лопатки компрессора. Поэтому приходится создавать достаточно объемные системы очистки при использовании такого двигателя.
Эти недостатки достаточно серьезны. Именно поэтому турбовальный двигатель получил гораздо большее распространение в авиации, чем в наземном транспорте. Там этот трудяга-движок, ничего не пуская «на ветер» :-), заставляет подниматься в воздух вертолеты. И они в родной для них стихии из несуразных, на первый взгляд, машин превращаются в изумительные по красоте и возможностям творения рук человеческих… Все-таки авиация – это здорово :-)…
P.S. Вы только посмотрите, что они вытворяют!
Все фотографии и схемы кликабельны.
Поршневой или газотурбинный? | Jets.ru
Об экономии и эффективности, как правило, вспоминают во времена кризисов. К примеру, в памятном 2008 году ряд западных телекомпаний из-за нехватки денег пересадили свои новостные группы на вертолеты с поршневыми двигателями вместо газотурбинных. Однако, как ни странно, это решило лишь локальные проблемы в виде экономии средств телекомпаний, да еще помогло продвинуть на рынки легкие вертолеты. И все. Ни о каком глобальном повороте в сторону энергоэффективности речи больше не заходило. А ведь именно он, поворот, вполне мог бы и средства сохранить, и добавить вертолетам так необходимую им топливную всеядность, помноженную на преимущества поршневых двигателей.
Если снять экологический «ошейник»
И дело тут не только в доступном автомобильном бензине. У авиации как кость в горле застряли ограничения на токсичность двигателей. – По газотурбинным авиадвигателям такой вопрос стоит очень остро, – говорит Дмитрий Онищенко, заместитель декана факультета «Энергомашиностроение» МГТУ имени Баумана, доцент. – Хотя, очевидно, что это скорее политика и экономика, чем забота об экологии. При этом на поршневые двигатели особых экологических ограничений нет. Да, в ряде стран они прописаны, но гораздо менее жестко, чем нормы для автомобильных двигателей. И этот факт, несомненно, надо использовать. Действительно, если с поршневого двигателя снять экологический «ошейник», то его характеристики станут значительно интереснее для потребителя. И главное – мощность, про которую вспоминают все, пересевшие с поршневого на более тяговооруженный газотурбинный вертолет, например, с Robinson R44 на R66. Иллюстрацией подобного подхода к перспективе поршневых двигателей для легких вертолетов может стать концепткар компании Ferrari, построенный в 1995 году. – Уникальность этого автомобиля в том, что его силовая установка была основана на двухтактном двигателе с непосредственным впрыском бензина в цилиндр, оснащенным турбокомпрессором с высокой степенью повышения давления, поясняет наш собеседник из МГТУ. – А ведь двухтактные двигатели на тот момент уже считались, чуть ли не отжившими свой век, к тому же «грязными» реликтами. Правда, идея Ferrari не нашла дальнейшего применения. Основная причина одна – экологичность, в смысле ее отсутствие. Такой двигатель имел высокую токсичность и даже не вписывался в норму Евро-0 по показателям концентрации оксидов азота. Кроме того, из-за очень больших тепловых нагрузок на основные детали камеры сгорания снижался ресурс двигателя в целом. А вот в авиации подобный вариант развития событий был бы очень неплох. И конечно, за этим будущее.Керамика вместе с конструкционной оптимизацией
Точно таким же образом, применяя современные технологии, и уникальные методы оптимизации процессов, которыми обладают отечественные разработчики, вполне можно вывести комбинированную поршневую силовую установку на очень высокий уровень удельных мощностей. – Единственным ограничением в данном случае являются предельные температуры работы сплавов, из которых изготовлены ответственные элементы двигателя – поршни, головки или крышки блока цилиндров и так далее – продолжает Дмитрий Онищенко. – Но и эти проблемы решаемы применением новых материалов, которые обладают низкой теплопроводностью. Данные материалы способны существенно снизить количество теплоты, отводимое от рабочего тела и приблизить работу двигателя к идеальному циклу Карно, что в свою очередь обеспечивает максимально высокий термический КПД. В данном случае разговор идет исключительно о двигателях воздушного охлаждения, так как кроме повышения мощности требуется максимальное снижение веса и размеров силовой установки. Чего трудно добиться при жидкостном охлаждении. – И здесь, с учетом тех требований, которые предъявляются к современной силовой установки для малых и средних вертолетов, без теплоизоляции стенок камеры сгорания уже не обойтись, – говорит Дмитрий. – Не обойтись, к примеру, без керамики или иных похожих материалов с низким коэффициентом проникновения тепла. И в нашей лаборатории, используя керамические покрытия некоторых частей двигателя, мы действительно добивались повышения температуры рабочего тела в камере сгорания. Только в итоге из-за большой разности коэффициентов линейного расширения металлов и керамики, на них наносимой, последняя зачастую отслаивалась. Кроме того, работы по так называемым «адиабатным» двигателям, (или более корректно их все же называть двигатели с уменьшенным теплоотводом) велись во многих странах и были прекращены. Но жизнь не стоит на месте, и в результате использования новых методов проектирования и расчета, математического моделирования мы пришли к выводу, что если частичную теплоизоляцию совмещать с некоторыми методами конструкционной оптимизации, проблема решается весьма успешно. Тот есть, помимо теплоизоляции необходимо менять угол закрутки потока, фазы газораспределения, характеристику впрыска топлива, диаметр и количество сопловых отверстий наконечника распылителя форсунки. Все это дает достойный прирост мощности и снижение расхода топлива. И самое главное – мы добиваемся очень серьезного увеличения удельной мощности поршневого двигателя, делающего его сопоставимым по тяговооруженности с малоразмерным газотурбинным. Но, как было сказано, повышение мощности поршневого двигателя происходит при снятии экологических ограничений. То есть, в отработавших газах такого двигателя концентрация оксидов азота окажется значительно выше. Хотя концентрация других вредных веществ, например, твердых частиц, недогоревших углеводородов (СН), и естественно, монооксида углерода, будет падать, потому что полнота сгорания возрастет.Несмотря ни на что экономить надо
В таком случае закономерен вопрос: «Отчего до сих пор, даже при наличии практически готовых решений, поршневые моторы для вертолетов не находят достойного применения?» – Вероятно, с одной стороны это связано с тем, что промышленникам и экономистам привычней «дожимать» уже готовые решения в двигателестроении, максимально извлекая из них прибыль. Второй момент парадоксальный – оказывается мало кому хочется, даже в «сытые» времена делать инвестиции в развитие, особенно если речь идет об использовании так называемых «старых» решений. Хотя пример Ferrari говорит об обратном. Зачастую взгляд на «старые» решения под углом современных технологий дает поистине выдающиеся результаты. По мнению Дмитрия Онищенко из-за невнимания к авиационным поршневым двигателям со стороны производителей и эксплуатантов, степень новаций, которая существует в авиационном поршневом моторостроении, застыла на уровне автомобильных двигателей конца 80-х, начала 90-х годов. А всегда было наоборот – авиационные технологии тянули за собой автомобильные. Вместе с тем в настоящее время в Центральном институте авиационного моторостроения (ЦИАМ) идет активная проработка увеличения возможностей двигателя АШ-62, существовавшем также в вертолетном варианте. – Фактически этот известный двигатель взят в качестве базы для испытаний, – поясняет эксперт. – Одно из направлений которых – заставить его работать на обычном автомобильном бензине. Надо понимать, что возможность использовать автомобильный бензин для поршневых авиационных двигателей может существенно повысить привлекательность этой техники. Главным образом, из-за снижения затрат и удобства эксплуатации. Хотя, конечно, современный владелец небольшого вертолета зачастую не сильно обременен стоимостью авиационного топлива для него. Но если говорить о массовом применении такой техники в масштабах страны, то экономия и удобство эксплуатации очевидны. Дело в том, что тот же авиационный бензин сегодня в России не производится, а ввозится из Европы. Причина проста – во времена Совета экономической взаимопомощи (СЭВ) производство авиационных бензинов было вынесено в Чехословакию. Поэтому сегодня его покупают там же, правда, по очень высокой стоимости. – Кроме этого существует еще одно основание, говорящее в пользу поршневых двигателей для легких вертолетов, – продолжает наш собеседник из «Бауманки». – Если брать силовую установку вместе с редуктором, то не надо забывать, что у газотурбинного двигателя очень высокие обороты. Особенно у небольших двигателей. У поршневых, напротив, обороты более комфортны для редукторов, которые и по массе, и по размерам становятся меньше. Это еще раз говорит в пользу экономии и безопасности. Ну, и конечно, нельзя не сказать про запас мощности. Фокус в том, что использование комбинированного двигателя с повышенным тепловыделением в камере сгорания, с силовой турбиной, а также с гибкой системой управления позволит характеристики поршневого двигателя сделать более приспособленными для вертолета, а фактически сопоставимыми с небольшими газотурбинным, с учетом размеров и массы всей силовой установки. И в России создание такой силовой установки вполне реально. Поэтому, видимо, не стоит быть зацикленным на газотурбинных двигателях. Это не панацея, а лишь частный случай.Возврат к списку
Журнал «Авиапанорама» № 4(100)-2013: «Мотор Сич»: Реальные основания для оптимизма
АО «МОТОР СИЧ» – это предприятие, которое специализируется на создании, производстве и послепродажном обслуживании газотурбинных двигателей для гражданской и военной авиации, промышленных газотурбинных приводов, а также газотурбинных электростанций и газоперекачивающих агрегатов с этими приводами. Большой опыт позволяет нам гибко и эффективно действовать на мировых рынках. Качество и надежность выпускаемых нами авиадвигателей подтверждена их многолетней эксплуатацией на самолетах и вертолетах по всему миру.
Одним из критериев успешности предприятия является его участие в международных авиационных выставках. АО «МОТОР СИЧ» – постоянный участник аэрокосмических салонов в России, Франции, Германии, Великобритании, Индии, Китае, Объединенных Арабских Эмиратах и других странах.
На нынешнем 11-м авиасалоне МАКС-2013 в экспозиции корпорации «НПО «А. Ивченко» будет представлен ряд двигателей, созданных нашим предприятием (ТВ3-117ВМА-СБМ1В, ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии, МС-500В, МС-14 и АИ-450МС) и совместно с ГП «Ивченко-Прогресс» (Д-436-148 ФМ, Д-136-2 и АИ-450М).
Самый большой двигатель в нашей экспозиции – Д-436-148ФМ, являющийся очередной модификацией семейства Д-436-148. Он успешно эксплуатируется на самолетах Ан-148 и Ан-158. Двигатель Д-436-148ФМ создан для среднего транспортного самолета Ан-178 и последующих модификаций.
Для этого двигателя разработан перспективный вентилятор, в конструкции которого использованы новые решения по повышению КПД, напорности и снижению шума. В сочетании с повышением характеристик основных узлов двигателя это обеспечит существенное улучшение летно-технических характеристик самолета.
Необходимо отметить, что морская модификация двигателей этого семейства – Д-436ТП – в составе самолета Бе-200ЧС в ноябре 2008 года первой из авиационных двигателей на постсоветском пространстве получила одобрение Европейского Агентства по Авиационной безопасности (EASA) на соответствие международным нормам летной годности, обеспечив тем самым возможность выхода гидросамолета Бе-200ЧС на европейский и американский рынки.
Для различных модификаций Ан-148 и других пассажирских и транспортных самолетов с маршевыми двигателями семейства Д-436 на АО «МОТОР СИЧ» создан двухвальный вспомогательный газотурбинный двигатель АИ-450-МС. Он обеспечивает запуск маршевых двигателей, а также подачу сжатого воздуха и электроэнергии в бортовые системы самолета при неработающих маршевых двигателях.
Высокая эффективность применения ВГТД АИ-450-МС достигается за счет низкого удельного расхода топлива, являющегося следствием высоких параметров термодинамического цикла, высоких КПД узлов и выбора схемы с отбором воздуха от служебного компрессора, а также за счет низких эксплуатационных расходов.
Продолжаются работы по турбовинтовым двигателям АИ-450С и АИ-450С-2 с мощностью на взлетном режиме 400 и 750 л.с. соответственно, предназначенных для самолетов авиации общего назначения и учебно-тренировочных. В настоящее время изготовлены макет двигателя АИ-450С и два двигателя для стендовых и летных испытаний.
В апреле 2013 г. на международнойспециализированной авиационной выставке AERO Friedrichshafen (Германия) двигатель АИ-450С демонстрировался в составе макета 5-местного однодвигательного самолета DA-50 TURBINE широко известной в мире австрийской компании DIAMOND AI.
«МОТОР СИЧ» является одним из главных участников рынка вертолетных газотурбинных двигателей. Более 80% вертолетов «Ми» и «Ка», в том числе и самый грузоподъемный в мире Ми-26, поднимают в небо запорожские моторы. Наша стратегия развития заключается в укреплении своих позиций на этом рынке путем создания принципиально новых двигателей.
Учитывая изменение конъюнктуры мирового вертолетного рынка, наше предприятие ведет работы по созданию семейства турбовальных двигателей нового поколения – МС-500В в классе взлетной мощности 600…1000 л.с., предназначенных для установки на вертолеты различного назначения со взлетной массой 3,5…6 тонн.
По прогнозам экспертов, сектор рынка вертолетов этого класса, благодаря их универсальности, будет одним из самых перспективных в ближайшие годы. Базовым двигателем семейства является МС-500В-01 с мощностью на взлетном режиме 810 л.с. На его основе разработаны модификации со взлетной мощностью от 630 л. с. (двигатель МС-500В) до 950 л.с. (двигатель МС-500В-02).
Самым большим вертолетным двигателем производства АО «МОТОР СИЧ» является двигатель Д-136, созданный на основе газогенератора двухконтурного двигателя Д-36.
Конструкторами ГП «Ивченко-Прогресс» разработан проект модернизации двигателя Д-136, который будет осуществляться совместно с АО «МОТОР СИЧ». Новый двигатель Д-136-2 обеспечивает мощность на максимальном взлетном режиме 11 500 л.с., которая поддерживается до tн = 50ОС. Также введен чрезвычайный режим с мощностью 14 500 л.с. Д-136-2 предназначен для использования на модернизированном вертолете Ми-26Т2.
С целью дальнейшего повышения летно-технических характеристик вертолетов Ми-28, Ми-8МТВ, Ми-17 (Ми-171), Ка-52 и их эффективности при эксплуатации в высокогорных районах стран с жарким климатом в сентябре 2007 г. на АО «МОТОР СИЧ» завершены работы по созданию вертолетного двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В. По своим характеристикам этот двигатель соответствует современным техническим требованиям и имеет выданные в 2007 г. Сертификаты типа Авиационного регистра Межгосударственного авиационного комитета и Государственной авиационной администрации Украины.
В 2009 г. двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В был принят на вооружение МО Украины.
В 2011 г. двигатель ТВ3-117ВМА-СБМ1В успешно прошел государственные стендовые испытания в России и подтвердил свое соответствие требованиям технического задания Министерства обороны Российской Федерации.
В 2012 г. двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1Вуспешно прошли предварительные летные испытания в составе вертолета Ми-8МТВ-5-1 на ОАО «МВЗ им. М.Л.Миля», а в апреле 2013 г. Министерством обороны Российской Федерации завершены специальные совместные летные испытания в г. Торжок.
Для применения в проектах новых вертолетов данного класса разрабатываются модификации двигателя – ТВЗ-117ВМА-СБМ1В 1 серии с электронно-цифровой САУ (FADEC) и ТВЗ 117ВМА-СБМ1В 2 серии с новым электронным регулятором. Использование новых САУ приведет к дальнейшему улучшению характеристик двигателей и вертолетов.
Двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4 и 4Е серии (с воздушной или электрической системами запуска) являются модификациями двигателя ТВ3-117ВМА-СБМ1В и предназначены для ремоторизации ранее выпущенных вертолетов типа Ми-8Т с целью улучшения их летно-технических характеристик, особенно при эксплуатации в условиях жаркого климата, высокогорных взлетных площадок. Двигатели поддерживают мощность до более высоких значений температур наружного воздуха, высот базирования и полета по сравнению с двигателями ТВ2-117, установленными в настоящее время на вертолеты типа Ми-8Т.
Двигатели унаследовали лучшие конструктивные решения, направленные на обеспечение более высоких параметров и ресурсов, которые были отработаны на базовом двигателе ТВ3-117ВМА-СБМ1В. Это позволило установить двигателям ТВ3 117ВМА СБМ1В 4 и 4Е серии назначенный ресурс 15 000 часов/циклов, ввести чрезвычайные режимы 2,5 и 60-минутной мощности при одном неработающем двигателе, которые отсутствовали на двигателе ТВ2-117.
Первый полет вертолета Ми-8Т с новыми двигателям ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии состоялся 10 ноября 2010 г. на аэродроме АО «МОТОР СИЧ».В 2011 г. Авиационным регистром МАК выдано дополнение к Сертификату типа на маршевые двигатели ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4 и 4Е серий.
Сегодня АО «МОТОР СИЧ» активно занято работами по вертолетной тематике. На предприятии создано конструкторское бюро и вертолетное производство, задачей которых является создание, модернизация, ремонт и ремоторизация вертолетной техники.
В 2012 г. были успешно проведены летно-конструкторские испытания модернизированного на АО «МОТОР СИЧ» вертолета Ми-8МСБ с турбовальными двигателями ТВ3-117ВМА-СБМ1В 4Е серии. В сентябре 2012 г. на Международном авиационно-космическом салоне ABIACBIT 2012 вертолет Ми-8МСБ достиг высоты 8240 метров, установив таким образом новый мировой рекорд в классе E-lg (категория FAI для вертолетов взлетной массой от 6000 до 10 000 кг).
Вертолет Ми-8МСБ может быть представлен в нескольких вариантах: транспортный, пассажирский, поисково-спасательный, медицинский, пожарный, сельскохозяйственный, военный. Максимальная масса груза, перевозимого внутри грузовой кабины вертолета Ми-8МСБ, составляет 4000 кг, а перевозимого на внешней подвеске – 3000 кг.
По желанию заказчика возможна комплектация вертолета Ми-8МСБ радиотехническим оборудованием связи, навигации, посадки и управления воздушным движением с учетом требований ICAO для полетов по международным воздушным линиям, а также расширенным комплектом оборудования, что обеспечивает возможность круглосуточного эффективного применения вертолета в простых и сложных метеоусловиях, в горной и равнинной местностях, в жарком климате на всех допустимых высотах и скоростях полёта.
С 2012 года АО «МОТОР СИЧ» освоило выполнение капитального ремонта вертолетов Ми-2 в стандартной комплектации. При необходимости отремонтированным вертолетам может быть произведена модернизация авиационного и радиоэлектронного оборудования, проведено переоборудование салона.
Поскольку основным недостатком вертолетов Ми-2 является низкая надежность и недостаточная мощность двигателей, в настоящее время АО «МОТОР СИЧ» разрабатывает и реализует программу по ремонту и модернизации вертолетов Ми-2 в профиль МСБ-2, у которого двигатели ГТД-350 будут заменены на современные и экономичные двигатели АИ-450М1. Указанная модернизация существенно улучшит его летно-технические характеристики. Так, ожидается, что по сравнению с Ми-2 вертолет МСБ-2 обеспечит:
— экономию часового расхода топлива более чем на 30 %;
— увеличение статического и динамического потолка;
— увеличит эффективность использования вертолета в условиях жаркого климата и высокогорья.
Впервые в экспозиции нашего предприятия представлен модернизированный самолет Ан-2-100, который 10 июля 2013 г. в Киеве совершил свой первый полет. На самолете установлен турбовинтовой двигатель МС-14 разработки и производства АО «МОТОР СИЧ». По сравнению с классическим Ан-2 с поршневым двигателем, Ан-2-100, оснащенный двигателем МС-14, имеет в 1,5 раза большую дальность полета с коммерческой нагрузкой 1500 кг и скороподъемность. Также немаловажными преимуществами являются большой ресурс, надежность, безопасность полета, использование в качестве топлива авиационного керосина вместо дорогостоящего авиационного бензина.
В настоящее время на ГП «Антонов» проводятся летно-конструкторские испытания самолета Ан-2-100, а двигатель МС-14 после прохождения 150-часовых заводских испытаний предъявлен комиссии АР МАК для сертификации.
АО «МОТОР СИЧ» с оптимизмом смотрит в будущее, наращивает интеллектуальный и производственный потенциал для решения новых, более сложных задач по выпуску авиационных двигателей.
Полная или частичная публикация материалов сайта возможна только с письменного разрешения редакции Aviation EXplorer.
российский ОПК полностью отказался от украинских двигателей для кораблей и вертолётов — РТ на русском
Россия решила проблему зависимости от украинских двигателей и других агрегатов для нужд флота и вертолётного парка ВС. Об этом заявил вице-премьер Юрий Борисов. По его словам, теперь производством этих механизмов занимаются НПО «Сатурн» и ОАО «Климов». Также Борисов сообщил об успехах концерна «Алмаз-Антей» — комплекс С-400 пользуется спросом во всём мире. Эксперты отмечают, что технологический потенциал российской оборонной промышленности за последние годы значительно вырос.
Вице-премьер РФ Юрий Борисов заявил журналистам, что российские предприятия решили вопрос замены украинских двигателей для вертолётов и кораблей Военно-морского флота. Теперь оборудование будут поставлять Объединённая двигателестроительная корпорация, НПО «Сатурн» (бывшие «Рыбинские моторы») и ОАО «Климов» (Санкт-Петербург).
«Вопрос зависимости от поставок с Украины закрыт и закрыт окончательно. Все болевые точки, которые действительно мы ещё испытывали в 2014 году, пройдены. Это были в основном двигатели для вертолётов от компании «Мотор Сич» и турбинные установки, редукторы для кораблей классов «корвет» и «фрегат», — сказал Борисов.
Он добавил, что в настоящее время заканчиваются испытания и сертификация широкой номенклатуры силовых установок. Борисов уверен, что, отказавшись от поставок двигателей в РФ, Киев потерял объёмный рынок сбыта и понёс существенные экономические потери.
«Готовились заранее»
До 2014 года Россия была основным заказчиком продукции ПАО «Мотор Сич» (Запорожье), КБ «Ивченко-Прогресс» (Запорожье) и ГП НПКГ «Зоря-Машпроект» (Николаев). Данные предприятия ежегодно поставляли десятки двигателей для нужд российской армии.
В 2015 году Киев полностью разорвал военно-техническое сотрудничество с Москвой и тем самым уничтожил существовавшие со времён СССР связи. Украина выполнила контракты, заключённые с российскими коллегами до 2015 года, но отказалась подписывать новые соглашения даже на продукцию двойного назначения.
Негативный эффект от разрыва сотрудничества с РФ не заставил себя долго ждать. В сентябре 2018 года на прошедшем в Геленджике «Гидроавиасалоне» президент ПАО «Мотор Сич» Вячеслав Богуслаев констатировал, что поставки в РФ с 2014 года рухнули в десять раз. До «революции достоинства» российский рынок приносил около 50% чистого дохода.
Россия тоже столкнулась с затруднениями: украинские санкции сдвинули сроки строительства сторожевых кораблей дальней морской зоны (проекты 11356 и 22350) и корветов (проекты 20380 и 20385).
В июне 2015 года вице-премьер (сейчас — глава «Роскосмоса») Дмитрий Рогозин рассказал, что отечественная промышленность будет осваивать производство 186 газотурбинных агрегатов, которые ранее поставлял Киев. К 2017 году специалисты «Сатурна» смогли оперативно найти замену украинской продукции. В частности, в апреле прошлого года предприятие запустило производство морского газотурбинного двигателя (ГТД) М-70ФРУ-2 мощностью 14 тыс. лошадиных сил.
«Отказ Киева от поставок двигателей стал серьёзным стресс-тестом для нашей армии и оборонки. Однако у меня сложилось впечатление, что к выкрутасам Украины мы готовились заранее, задолго до 2014 года, потому что создать с нуля новый двигатель за 3—4 года абсолютно нереально», — отметил в беседе с RT полковник в отставке Михаил Тимошенко.
Мнение эксперта подтверждается тем, что с 2000 года президент РФ Владимир Путин назначил «Сатурн» головным предприятием по разработке, серийному производству и ремонту всех морских ГТД. Ранее расположенное в Рыбинске предприятие специализировалось на выпуске авиационных силовых установок.
Также Россия подстраховалась в сфере вертолётных двигателей. В 2014 году ОАО «Климов» запустило серийное производство турбовального двигателя ВК-2500 мощностью 2700 лошадиных сил (на замену ТВЗ-117 ПАО «Мотор Сич»). В 2017 году предприятие выпустило 130 силовых установок. Семейство ВК-2500 может устанавливаться на большинство машин ОКБ Камова и Московского завода им. Миля.
- Двигатель ВК-2500ПС и блок автоматического регулирования и контроля БАРК-6В
- © Виталий Белоусов / РИА Новости
Как пояснил Тимошенко, по состоянию на 2014 год российские инженеры располагали необходимой научно-технологичной базой. По его словам, часть двигателей была создана во времена СССР, а в процессе кооперации и эксплуатации российские специалисты накопили достаточный опыт для развёртывания производства их более совершенных версий.
«Закупать у «Мотор Сича» двигатели было удобно по той причине, что там располагается гигантский производственный комплекс и испытательные стенды. Настало время развернуть собственное производство, и мы это сделали. Кроме того, на замену украинским двигателям наши инженеры разработали ряд перспективных опытных образцов, которые ожидают сертификации. Об этом, кстати, тоже говорил Борисов, но их производство начнётся через 1,5—2 года», — отметил Тимошенко.
Вопреки давлению Вашингтона
В беседе с журналистами Юрий Борисов не обошёл вниманием и ситуацию вокруг экспортных поставок зенитного ракетного комплекса (ЗРК) С-400 «Триумф» разработки концерна «Алмаз-Антей». Вице-премьер заявил, что Турция не поддалась на угрозы Соединённых Штатов и не отказалась от сделки. По его словам, контракт с Анкарой будет исполнен в 2019 году. Также, как добавил Борисов, концерн будет загружен заказами «на ближайшее десятилетие».
«Не только наши традиционные партнёры, но и, как вы знаете, страна — член НАТО, Турция, вопреки всем угрозам со стороны Соединённых Штатов, не отказывается от этого контракта. В срок, в 2019 году, Анкара получит всю технику в соответствии с нашими контрактными обязательствами», — сообщил Борисов.
- Вице-премьер Юрий Борисов
- © Виталий Белоусов / РИА Новости
Вице-премьер подчеркнул, что отечественные системы ПВО пользуются огромной популярностью во всём мире. Россия, как полагает Борисов, является признанным мировым лидером в этом сегменте вооружения. В 2015 году контракт на поставку С-400 подписал Китай, на финальной стадии находятся и переговоры с Индией о поставке российских ЗРК.
«Рынок сбыта С-400 и других средств ПВО чрезвычайно широк. Если говорить о «Триумфе», то его могут купить все государства, которые уделяют большое внимание воздушным угрозам и обладают соответствующими финансовыми ресурсами. Это в первую очередь Иран, Саудовская Аравия, из союзников США — Япония и Южная Корея», — пояснил RT военный эксперт Юрий Кнутов.
Также по теме
Реактивный ответ: как Россия нашла замену украинским авиационным двигателямУкраинские двигатели Д-436 больше не будут поднимать в небо российские самолёты-амфибии Бе-200. Вместо них отечественные борты…
Специалист подчеркнул, что по боевым характеристикам «Триумф» превосходит новейший американский аналог Patriot Pac 3. Российский ЗРК является универсальной системой, способной сбивать практически весь спектр целей, включая малозаметные ракеты и самолёты-невидимки. Эффективность поражения С-400 составляет 90—95%.
Ещё одно достоинство «Триумфа», которое влияет на его экспортный потенциал, заключается в автономности, говорит Кнутов. Он пояснил, что Patriot работает только «в связке с американскими спутниками». По этой причине государство, которое приобретает заокеанский комплекс, обрекает себя на тотальную зависимость от США в сфере ПВО—ПРО.
«Сейчас единственным серьёзным препятствием на покупку С-400 зарубежными государствами является колоссальное давление со стороны Вашингтона. Конечно, это не новость: американцы всегда пытались помешать крупным сделкам с участием Москвы. Вряд ли С-400 купит Саудовская Аравия, но сломить волю Индии и ряда других государств Штатам точно не удастся», — считает Кнутов.
Турбовальные двигатели для вертолетов . Взлёт 2006 04
Д-25В
Разработчик: «Авиадвигатель»
Изготовитель: ПМЗ
Год освоения: 1959
Применение: Ми-6, Ми-10К
Ремонт: ПМЗ, ГАРЗ
ТВаД мощностью 5500 л. с. с осевым 9-ступенчатым компрессором, трубчато-кольцевой КС, одноступенчатой ТК и двухступенчатой СТ. Работает совместно с редуктором Р-7. Разработан на базе газогенератора ТРДД Д-20П в 1958 г. для вертолета Ми-6. Первый в СССР серийный вертолетный газотурбинный двигатель. Проходил летные испытания на опытном Ми-6 с 1959 г., в том же году внедрен в серию. Принят на вооружение в составе Ми-6 с 1963 г., с того же года эксплуатировался в гражданской авиации на Ми-6. Двигатели Д-25В сер. 1 имели 8-ступенчатый компрессор, на Д-25В сер. 2 добавлена еще одна ступень. С 1960 г. устанавливался также на Ми-10, с 1965 г. – на Ми-10К. Для опытного вертолета поперечной схемы В-12 (Ми-12) разработана форсированная модификация Д-25ВФ мощностью 6500 л.с. с 10-ступенчатым компрессором, работающая совместно с редуктором Р-12. Два В-12 с четырьмя Д-25ВФ проходили испытания в 1967-1974 гг. В настоящее время эксплуатация двигателей Д-25В продолжается на вертолетах Ми-10К, полеты Ми-6 в России прекращены.
ГТД-3
Разработчик: ОМКБ
Изготовитель: ОМО им. Баранова
Год освоения: 1964
Применение: Ка-25
Ремонт: ОМО им. Баранова
ТВаД мощностью 900 л.с. с семиступенчатым осецентробежным компрессором, кольцевой КС, двухступенчатой турбиной. Работает совместно с редуктором РВ-3. Разработан в 1960 г. для вертолета Ка-25. Летные испытания на нем проходил с 1961 г. Выпускался серийно с 1964 г., принят на вооружение в составе Ка-25 в 1972 г. Серийные Ка-25 оснащались двумя двигателями ГТД-3Ф мощностью 900 л.с., позднее – двумя ГТД-3М мощностью 1000 л.с. К настоящему времени в России вертолеты Ка-25 с вооружения сняты, однако их эксплуатация продолжается в Индии.
ГТД-350
Разработчик: «Климов»
Изготовитель: PZL Жешув (Польша)
Год освоения: 1964
Применение: Ми-2
Ремонт: УЗ1А, 406 АРЗ, «Авиакон»
Малоразмерный ТВаД мощностью 400 л.с. с осецентробежным компрессором (семь осевых ступеней и одна центробежная), кольцевой КС, одноступенчатой ТК и двухступенчатой СТ. Работает совместно с редуктором ВР-2. Разрабатывался для вертолета Ми-2 с 1959 г. Летные испытания на Ми-2 проходил с 1961 г. ГИ прошел в 1963 г., серийное производство по советской лицензии в 1964 г. передано в Польшу. Эксплуатируется на серийных Ми-2 с 1965 г. В дальнейшем в Польше для модернизированного вертолета Ми-2М создана форсированная модификация ГТД-350П (1974 г., 450 л.с.). На Заводе им. Климова для проектов вертолетов Ми-2М, В-20 и Ми-20 на базе ГТД-350 разрабатывался модифицированный двигатель ГТД-550 мощностью 550 л.с., а на его базе – проекты ТВД ГТД-550ВС для самолета Ан-14М и ГТД-550С для Бе-30. Реализованы не были. Всего выпущено около 11 000 двигателей ГТД-350. В настоящее время они эксплуатируются по всему миру на вертолетах Ми-2.
Основные данные вертолетных турбовальных двигателей разработки до 1980 г.
Д-25В ГТД-3Ф ГТД-350 ТВ2-117А ТВ3-117ВМА Д-136 Мощность (ВЗЛ), л. с 5500 900 400 1500 2200 11 400 Cуд (ВЗЛ), кг/л.с.•ч 0,278 0,30 0,365 0,265 0,230 0,198 Тг, К 1240 1143 1243 1150 1250 1516 πк 5,6 6,5 6 6,6 9,45 18,4 Gв,, кг/с 26,2 4,5 2,19 8,5 8,75 36 D, мм 572 … 522 547 650 1124 L, мм 2737 2295 1350 2835 2055 3715 Gсух, кг 1200 240 135 330 285 1077 Y, кг/л. с. 0,218 0,267 0,338 0,220 0,130 0,094ТВ2-117
Разработчик: «Климов»
Изготовитель: ПМЗ
Год освоения: 1965
Применение: Ми-8
Ремонт: ПМЗ, УЗГА, ГАРЗ
ТВаД мощностью 1500 л.с. с осевым 10-ступенчатым компрессором, кольцевой КС, двухступенчатой ТК и двухступенчатой СТ. Работает совместно с редуктором ВР-8. Система управления – гидромеханическая. Разработан в 1961 г. для вертолета Ми-8. Летные испытания на втором прототипе Ми-8 (В-8А) начаты в 1962 г. Двигатель прошел ГИ в 1964 г., запущен в серийное производство в 1965 г. Эксплуатируется на серийных вертолетах Ми-8Т, Ми-8П и их модификациях с 1965 г. Принят на вооружение в составе Ми-8Т в 1968 г. Модифицированный ТВ2-117А отличается заменой мягких покрытий в компрессоре напылением на стальные детали статора, в следующем варианте ТВ2-117АГ введено графитовое уплотнение второй опоры ротора. Малой серией выпускались форсированные двигатели ТВ2-117Ф (ГИ завершены в 1978 г.) с увеличенной до 1700 л.с. мощностью на ЧР для вертолетов Ми-8ФТ, экспортировавшихся в Японию. Для опытного вертолета Ми-8ТГ создана многотопливная модификация ТВ2-117ТГ (испытана в 1986 г.), которая могла работать на сжиженном газе, бензине, керосине и дизельном топливе. Серийный выпуск ТВ2-117 завершился в 1997 г., всего построено более 23 000 двигателей всех модификаций. В настоящее время их эксплуатация в России и многих зарубежных странах продолжается на вертолетах Ми-8Т, Ми-8АТ, Ми-8П, Ми-8ПС, Ми-8ППА, Ми-8СМВ, Ми-9 и др.
ТВ3-117
Разработчик: «Климов»
Изготовитель: «Мотор Сич»
Год освоения: 1972
Применение: Ми-8МТ, Ми-17, Ми-14, Ми-24, Ка-27, Ка-29, Ка-31, Ка-32, Ми-28, Ка-50, Ка-52
Ремонт: «Мотор Сич», «Климов», 150 АРЗ, 218 АРЗ, УЗГА, ГАРЗ, ЛАРЗ
ТВаД мощностью 2200 л. с. с осевым 12-ступенчатым компрессором, кольцевой КС, двухступенчатой ТК и двухступенчатой СТ. Система управления – гидроэлектронная. Разрабатывался с 1965 г. для вертолетов Ми-24 (с редуктором ВР-24) и Ми-14 (с редуктором ВР-14). Стендовые испытания начаты в 1966 г., летные испытания на Ми-24 – в 1970 г. Войсковая эксплуатация вертолетов Ми-24А с двигателями ТВ3-117 начата в 1971 г. Двигатель прошел ГИ в 1972 г., в том же году запущен в серию в Запорожье. Первые серийные ТВ3-117 сер. 0 (выпущено около 60 экз.) устанавливались с 1972 г. на вертолеты Ми-24А, в 1973 г. производство перешло на выпуск доработанных ТВ3-117 сер. 1 (выпущено около 200 экз.), также применявшихся на Ми-24А. Последовавшие ТВ3-117 сер. 2 и их дальнейшие модификации остаются в эксплуатации по сей день. Параллельно с ТВ3-117 была создана модификация ТВ3-117М для вертолета-амфибии Ми-14, отличающаяся применением титановых лопаток компрессора и дополнительных мер антикоррозионной защиты. ТВ3-117М проходили испытания на первом В-14 с 1969 г. , на серийных Ми-14 применяются с 1973 г. В дальнейшем на базе ТВ3-117 создано большое число новых модификаций для вертолетов Ми-8МТ, Ми-24, Ми-28, Ка-27, Ка-32, Ка-50 и их вариантов. Кроме того, для беспилотного самолета-разведчика «Рейс» на базе ТВ3-117 создан ТРД ТР3-117, а для самолета Ан-140 – ТВД ТВ3-117ВМА-СБМ1. Всего построено более 23 500 двигателей ТВ3-117 различных модификаций. Находятся в эксплуатации в более чем ста странах мира.
Модификации
ТВ3-117 сер. 2 (1975 г.) – ТВаД мощностью 2200 л.с. для вертолетов Ми-24 с редуктором ВР-24, первая массовая серия (выпущено около 2000 двигателей). Принят на вооружение в составе Ми-24В и Ми-24Д в 1976 г.
ТВ3-117 сер. 3 (1977 г.) – модифицированный двигатель для вертолетов Ми-24В, Ми-24Д и Ми-24П с увеличенным ресурсом. Выпускался серийно с 1977 г. Одна из самых массовых модификаций.
ТВ3-117М (1969 г.) – ТВаД мощностью 2000 л.с. (ЧР – 2225 л.с.) для вертолета-амфибии Ми-14 с редуктором ВР-14. Испытывался на опытных В-14 с 1969 г., ГИ прошел в 1975 г., выпускался серийно с 1976 г. В эксплуатации в авиации ВМФ с 1974 г. Принят на вооружение в составе Ми-14ПЛ в 1976 г., применялся также на модификациях Ми-14ПС, Ми-14БТ и др.
ТВ3-117МТ (1975 г.) – модификация ТВ3-117 мощностью 1900 л.с. для вертолета Ми-8МТ с редуктором ВР-14, проходил летные испытания в составе вертолета с 1975 г. Выпускается серийно с 1977 г. Принят на вооружение в составе Ми-8МТ в 1977 г. Широко эксплуатируется также на гражданских и экспортных версиях вертолета – Ми-8АМТ, Ми-17 и др.
ТВ3-117КМ (1973 г.) – модификация ТВ3-117М мощностью 2200 л.с. для вертолетов типа Ка-27 с редуктором ВР-252. Летные испытания на опытном Ка-252 проходил с 1973 г., ГИ прошел в 1975 г., выпускался серийно с 1976 г. На серийных вертолетах Ка-27 применяется с 1979 г., принят на вооружение в составе Ка-27 в 1981 г. Устанавливается также на вертолеты Ка-27ПС, Ка-28, Ка-29, Ка-32С, Ка-32Т и их модификации.
ТВ3-117В (1980 г.) – высотная модификация ТВ3-117 сер. 3 мощностью 2225 л.с. для вертолетов Ми-24Д, Ми-24В и Ми-24П, сохраняющая мощность при повышенных температурах воздуха и в горной местности. Выпускался серийно с 1980 г.
ТВ3-117ВК (1985 г.) – высотная модификация ТВ3-117КМ мощностью 2225 л.с. для вертолетов Ка-27, Ка-29, Ка-32 и их модификаций. Выпускался серийно с 1985 г. Поставляемые на экспорт вертолеты Ка-28 оснащались модифицированными («режимными») двигателями ТВ3-117ВКР с повышенной мощностью на номинальном и крейсерском режимах работы.
ТВ3-117ВМ (1982 г.) – модификация высотного двигателя ТВ3-117В мощностью 2000 л.с. для вертолета Ми-28 с редуктором ВР-28, отличающаяся введением автоматического ЧР (2200 л.с.) при отказе одного двигателя. Проходил летные испытания на опытных Ми-28 с 1982 г. В дальнейшем применялся также на модификациях вертолетов Ми-8МТ и Ми-17 с редукторами ВР-14 (Ми-8МТВ-1, Ми-8МТВ-2, Ми-17-1 В, Ми-172, Ми-8АМТ, Ми-171 и др. ). Серийно выпускается с 1986 г. Сертифицирован АР МАК в составе вертолетов Ми-172, Ми-172А, Ми-171 и Ми-171А (сертификат выдан 24 июня 1993 г.), а также в Индии и КНР.
ТВ3-117ВМ сер. 02 (1993 г.) – модификация ТВ3-117ВМ мощностью 2000 л.с. (ЧР – 2200 л.с.) для гражданских вертолетов Ми-171 и Ми-172. Сертифицирован АР МАК (сертификат выдан 24 июня 1993 г.), а также в Индии (1994 г.) и КНР (1999 г.). Серийно выпускается с 1993 г.
ТВ3-117ВМА (1982 г.) – модификация высотного двигателя ТВ3-117В мощностью 2200 л.с. для вертолета В-80 (Ка-50) с редуктором ВР-80. Проходил летные испытания на опытных В-80 с 1983 г. ГИ прошел в 1985 г., выпускается серийно с 1986 г. Принят на вооружение в составе вертолета Ка-50 в 1995 г. Применяется на серийных Ка-50 и опытном Ка-52. В дальнейшем стал устанавливаться также на вертолеты Ка-27, Ка-29, Ка-31 и Ка-32 с редукторами ВР-252, Ми-28Н с новым редуктором ВР-29. На поставляемых на экспорт вертолетах Ка-28 применяется модификация ТВ3-117ВМАР с повышенной мощностью на номинальном и крейсерском режимах (аналогично ТВ3-117ВКР). Сертифицирован АР МАК в составе вертолетов Ка-32А (сертификат выдан 24 июня 1993 г.).
ТВ3-117ВМА сер. 02 (1993 г.) – модификация ТВ3-117ВМА мощностью 2200 л.с. (ЧР – 2400 л.с.) для вертолетов Ка-32А различных вариантов. Сертифицирована АР МАК в составе вертолетов Ка-32А (сертификат выдан 24 июня 1993 г.), а также в Канаде (в составе Ка-32А11ВС, 1998 г.) и Швейцарии. Серийно выпускается с 1993 г.
Д-136
Разработчик: «Ивченко-Прогресс»
Изготовитель: «Мотор Сич»
Год освоения: 1982
Применение: Ми-26
Ремонт: «Мотор Сич», «Ивченко-Прогресс», 695 АРЗ
Трехвальный ТВаД мощностью 11 400 л.с. с осевым двухкаскадным компрессором (6-ступенчатый КНД, 7-ступенчатый КВД), кольцевой КС, одноступенчатыми ТВД и ТНД, двухвальной СТ. Система управления гидроэлектронная. Разработан для тяжелого вертолета Ми-26 с редуктором ВР-26. Самый мощный вертолетный газотурбинный двигатель в мире. Стендовые испытания начаты в 1977 г., летные испытания на первом опытном Ми-26 – в 1979 г., выпускается серийно с 1982 г. Эксплуатируется на серийных вертолетах Ми-26 с 1980 г., на вооружении ВВС с 1981 г. На гражданских вертолетах Ми-26Т эксплуатируется с 1983 г.
Сертифицирован АР МАК 5 апреля 1994 г., вертолет Ми-26ТС с двумя Д-136 имеет сертификат типа, выданный 28 сентября 1995 г.
ВК-2500
Разработчик: «Климов»
Изготовитель: «Климов», «Мотор Сич», ММП им. Чернышева
Год освоения: 2001
Применение: Ми-17, Ми-24, Ми-28Н, Ка-50, Ка-52
ТВаД мощностью 2400 л.с. (ЧР – 2700 л.с.) с осевым 12-ступенчатым компрессором, кольцевой КС, двухступенчатой ТК и двухступенчатой СТ. Система управления – цифровая электронная, типа БАРК-78. Разрабатывался с 1994 г. под названием ТВ3-117ВМА-СБ3 как дальнейшее развитие серийного ТВ3-117ВМА с повышенной мощностью для применения на вертолетах типа Ми-17, Ми-24, Ми-28 и Ка-50. Помимо применения новой САУ отличается от прототипа новой конструкцией турбины компрессора с лопатками из жаропрочного сплава с направленной кристаллизацией, что вместе с другими усовершенствованиями позволило увеличить температуру газа перед турбиной на 30К и соответственно обеспечить прирост мощности на максимальном режиме и ЧР. Летные испытания на модернизированном вертолете Ми-24 начаты в 2000 г., в том же году два опытных двигателя поставлены фирме «Камов» для установки на вертолет Ка-50. В 2001 г. опытный вертолет Ми-17В-6 с двумя ВК-2500 прошел специальные летные испытания в горах Тибета. Двигатель ВК-2500 (ТВ3-117ВМА-СБ3) сертифицирован АР МАК 29 декабря 2000 г. Серийное производство начато в 2001 г. на Заводе им. Климова и ОАО «Мотор Сич». Серийными двигателями ВК-2500 с 2003 г. комплектуются вертолеты Ми-17В-5, а с 2006 г. и Ми-35М, поставляемые на экспорт в ряд стран. В ближайшее время предусмотрено оснащение двигателями ВК-2500 вертолетов Ка-50, Ка-52, Ми-28Н и Ми-24ПН.
РД-600В
Разработчик: НПО «Сатурн»
Изготовитель: НПО «Сатурн»
Год освоения: 2003
Применение: Ка-60
Двухвальный ТВаД мощностью 1300 л.с. (ЧР – 1550 л.с.) с осецентробежным компрессором (три осевых ступени и одна центробежная), противоточной КС, двухступенчатой турбиной компрессора с монокристаллическими лопатками, двухступенчатой свободной турбиной привода несущего винта. Оснащается встроенным пылезащитным устройством инерционного типа. Система управления цифровая двухканальная. Разрабатывался с 1989 г. для применения на вертолете Ка-60 и его модификациях. Летные испытания на опытном образце Ка-60 начаты в 1998 г. Двигатель РД-600В сертифицирован АР МАК (сертификат типа выдан 30 декабря 2003 г.). Планируется также применение на будущих серийных гражданских транспортных многоцелевых вертолетах Ка-62.
Новые вертолетные двигатели теперь проектируются как правило сразу в двух вариантах, отличающихся направлением вывода мощности от свободной турбины. на снимке – модификация вк-3000в с выводом мощности вперед
Основные данные вертолетных турбовальных двигателей разработки после 1980 г.
ВК-2500 ВК-1500В ВК-3000ВМ ВК-3500 ВК-800В РД-600В АИ-450 Мощность (ВЗЛ), л.с. 2400 1600 2800 3000 800 1300 465 Мощность (ЧР), л.с. 2700 1900 3750 4000 1000 1550 … Cуд(ВЗЛ), кг/л.с.•ч 0,210 0,240 0,199 0,199 0,238 0,218 0,260 Тг, К 1300 1200 1510 1500 … … … πк 10 7,4 17 15,1 … 12,7 … Gв,, кг/с 9,3 7,3 9,2 … … 4 … D, мм 660 … 640 685 580 740 515 L, мм 2055 1714 1614 1495 1000 1567 1085 Gсух, кг 295 250 360 380 140 220 103 Y, кг/л.с. 0,123 0,156 0,129 0,127 0,175 0,169 0,222АИ-450
Разработчик: «Ивченко-Прогресс»
Изготовитель: «Мотор Сич»
Год освоения: после 2006
Применение: Ми-2А, модификации Ка-226 (проекты)
Малоразмерный двухвальный ТВаД мощностью 465 л.с. (ЧР – 550 л.с.) с одноступенчатым центробежным компрессором, кольцевой противоточной КС, сверхзвуковой одноступенчатой охлаждаемой турбиной компрессора, одноступенчатой свободной турбиной с выводом мощности через соосный вал вперед, осевым нерегулируемым выходным устройством. Система управления – двухканальная электронная с резервным гидромеханическим каналом. Создается для применения на модернизированном вертолете Ми-2А, а также на модифицированном Ка-226 (Ка-228). Стендовая отработка ведется с 2001 г. В 2003-2004 гг. планировалось начать отработку АИ-450 на модифицированном опытном вертолете Ка-226. В 2005 г. макетный образец АИ-450 был установлен на вертолет-демонстратор Ми-2А. В дальнейшем планируется создание ряда модификаций: ТВаД мощностью 450 л.с. с задним выводом вала, ТВаД АИ-450-2 с повышенной до 600-800 л.с. мощностью с выводом мощности вперед с дополнительными осевыми ступенями компрессора перед центробежной и др. Кроме того, на базе ТВаД АИ-450 разработана турбовинтовая модификация АИ-450ТП, а совместно с ОАО «Мотор Сич» создана ВСУ АИ-450-МС для самолета Ан-148.
ВК-1500В
Разработчик: «Климов»/«Мотор Сич»
Изготовитель: «Климов», «Мотор Сич»
Год освоения: после 2006
Применение: модификации Ка-60, Ми-8Т/П (проекты)
Двухвальный ТВаД взлетной мощностью 1500-1600 л.с. (ЧР – 1900 л.с.) с осевым 10-ступенчатым компрессором, кольцевой КС, турбиной компрессора и свободной турбиной на соосном валу. В зависимости от варианта исполнения вывод мощности может осуществляться как назад, так и вперед. Система управления – цифровая типа FADEC с полной ответственностью и гидромеханическим резервированием. Разрабатывается на базе нового ТВД ВК-1500С с использованием узлов и агрегатов серийных ТВаД ТВ3-117ВМА и ВК-2500. По сравнению с ними у ВК-1500В уменьшено число ступеней компрессора, применены две новые ступени, новая укороченная КС, двух- опорный вал турбокомпрессора (без промежуточной третьей опоры между компрессором и турбиной). Модификация ВК-1500ВК с выводом мощности вперед предназначена для применения на вертолетах типа Ка-60 и Ка-62, а вариант ВК-1500ВМ с выводом мощности назад – для ремоторизации вертолетов Ми-8Т и Ми-8П.
ВК-3000В (ТВ7-117В)
Разработчик: «Климов»
Изготовитель: «Климов», ОМО им. Баранова
Год освоения: после 2006
Применение: Ми-382, Ми-383, модификации Ми-28, Ка-52 (проекты)
Двухвальный ТВаД четвертого поколения мощностью 2500-2800 л.с. (ЧР – до 3750 л.с.) с комбинированным осецентробежным компрессором (пять осевых ступеней и одна центробежная), кольцевой КС, двухступенчатой турбиной компрессора и двухступенчатой свободной турбиной с выводом мощности вперед или назад (в зависимости от модификации). Система управления – цифровая электронная типа FADEC, на базе единого блока автоматического регулирования и контроля БАРК-12 или БАРК-57 (в зависимости от модификации двигателя). Двигатель ВК-3000В (прежнее название – ТВ7-117В) разрабатывается на базе серийного ТВД ТВ7-117С, степень унификации достигает 90%. Модификация ВК-3000ВМ (взлетная мощность 2800 л.с., мощность на ЧР продолжительностью 30 мин – 3000 л.с., 2,5 мин – 3500 л.с., 30 с – 3750 л.с.) с выводом вала отбора мощности вперед предназначена для применения на модификациях вертолета Ми-38 (транспортно-пассажир- ском Ми-382 и транспортно-десантном Ми-383). Вариант ВК-3000ВК (взлетная мощность 2500 л.с., мощность на ЧР продолжительностью 30 мин – 2800 л.с.) с выводом мощности назад разрабатывается для ремоторизации вертолетов Ми-28Н, Ка-50 и Ка-52.
ВК-3500 (ТВа-3000)
Разработчик: «Климов»
Изготовитель: «Климов» /«Мотор Сич»
Год освоения: после 2006
Применение: Ми-382, Ми-383 (проекты)
Перспективный ТВаД пятого поколения мощностью 3000 л.с. (ЧР – до 4000 л.с.) с двухступенчатым центробежным компрессором (осевые ступени не применяются), малоэмиссионной противоточной кольцевой КС, осевыми двухступенчатыми турбиной компрессора и свободной турбиной. Конструктивной особенностью двигателя является двух- опорный вал турбокомпрессора и вывод вала отбора мощности вперед. Система управления – цифровая электронно- гидромеханическая с полной ответственностью. Двигатель ВК-3500 (первоначальное название – ТВа-3000) разрабатывается для модификаций вертолета Ми-38 (Ми-382, Ми-383). Первый экспериментальный полноразмерный двигатель построен и поступил на стендовые испытания в 2001 г. На основе уже отработанного газогенератора предполагается создание вертолетных модификаций с задним выводом мощности, а также ТВД.
ВК-800В
Разработчик: «Климов»
Изготовитель: «Климов»/«Мотор Сич»
Год освоения: после 2006
Применение: Ми-54, модификации «Ансат», Ка-226 (проекты)
Легкий ТВаД пятого поколения мощностью 800 л.с. (ЧР – до 1000 л.с.) с центробежным компрессором, малоэмиссионной КС, одноступенчатыми неохлаждаемыми осевыми турбиной компрессора и свободной турбиной. Разрабатывается для применения на перспективном легком вертолете Ми-54 и модификациях вертолетов «Ансат», Ка-226 и др. На базе ТВаД ВК-800В предполагается создание ТВД ВК-800С для легких многоцелевых самолетов. Первый опытный образец ВК-800В был впервые показан в 2005 г.
Тренажёр для СВВАУЛ — СВВАУЛ
Москва. 26 ноября. АвиаПорт — Центр научно-технических услуг (ЦНТУ) «Динамика» завершил сборку и отладку нового комплексного тренажера экипажа вертолета Ми-24П, предназначенного для Сызранского высшего военного училища летчиков (СВВАУЛ), сообщили «АвиаПорту» в ЦНТУ «Динамика».
Тренажер Ми-24П является по существу первым в России вертолетным тренажером нового поколения, выпускаемым серийно. Опытный образец тренажера, прошедший государственные испытания и положивший начало серийному производству, был создан в ЦНТУ «Динамика» в 2003 г. и эксплуатируется с 2007 г. также в СВВАУЛ.
В отличие от опытного образца, новый тренажер Ми-24П создан на основе реальной кабины вертолета, что является принципиальным с точки зрения адекватности восприятия экипажем приборного оснащения кабин. В техническом отношении этот тренажер отличается более совершенной системой визуализации, включающей пятиканальный проекционно-экранный комплекс с углами обзора FOV (176 град по ширине x 60 град по высоте), и усовершенствованной распределенной системой управления и сбора информации.
К наиболее важным методическим возможностям тренажера относятся возможность воспроизведения предельных и закритических режимов полета, моделирование наиболее распространенных отказов систем вертолета, которые могут приводить к попаданию в опасные режимы полета, имитация полета в сложных метеоусловиях с высокой степенью реалистичности. Это позволяет подготовить экипаж к работе в максимально трудных условиях, научиться распознавать отказы отдельных систем вертолета и в наземных условиях отрабатывать последовательность правильных действий, способствующих выводу вертолета из опасных режимов полета, без риска для жизни.
Система визуализации тренажера отличается исключительно высокой степенью детализации подстилающей поверхности и способна воспроизводить изображения практически любых реальных объектов и спецэффектов — элементов тактической обстановки, ландшафтов, времен года, времени суток, облачности, тумана, пыльного или снежного вихрей и т.д.
На сегодняшний день в результате победы в официальных тендерах Министерства обороны РФ, портфель заказов компании включает еще три тренажера Ми-24П. Планируется, что тренажеры будут переданы заказчику в 2009-2010 гг.
ЗАО ЦНТУ «Динамика» создано в 1989 г. с целью разработки и производства полного комплекса авиационных технических средств обучения для летного и инженерно-технического персонала авиационной отрасли. Сегодня компания осуществляет полный технологический цикл разработки и производства авиационных тренажеров нового поколения для любых типов современных самолетов и вертолетов, начиная с эскизного проектирования тренажера и заканчивая его послепродажным обслуживанием.
За последние годы в компании разработаны и созданы тренажеры различного уровня сложности для самолетов Су-33, МиГ-29, L-39, МиГ-31, вертолетов Ми-24П, Ми-8/Ми-17, Ми-24ПН, Ми-35М, Ми-28Н. Все тренажеры, созданные по заказу Министерства обороны РФ, эксплуатируются в высших военных авиационных ВУЗах страны и в строевых частях.
[url=http://aviaport.ru/news/2009/11/26/185986.html]http://aviaport.ru/news/2009/11/26/185986.html[/url]
Кеба, Иван Васильевич — Авиационный газотурбинный двигатель ТВ2-117А [Текст] : [Учеб. пособие для летных экипажей вертолета Ми-8]
Поиск по определенным полям
Чтобы сузить результаты поисковой выдачи, можно уточнить запрос, указав поля, по которым производить поиск. Список полей представлен выше. Например:
author:иванов
Можно искать по нескольким полям одновременно:author:иванов title:исследование
Логически операторы
По умолчанию используется оператор AND.
Оператор AND означает, что документ должен соответствовать всем элементам в группе:
исследование разработка
author:иванов title:разработка
оператор OR означает, что документ должен соответствовать одному из значений в группе:исследование OR разработка
author:иванов OR title:разработка
оператор NOT исключает документы, содержащие данный элемент:исследование NOT разработка
author:иванов NOT title:разработка
Тип поиска
При написании запроса можно указывать способ, по которому фраза будет искаться. Поддерживается четыре метода: поиск с учетом морфологии, без морфологии, поиск префикса, поиск фразы.
По-умолчанию, поиск производится с учетом морфологии.
Для поиска без морфологии, перед словами в фразе достаточно поставить знак «доллар»:
$исследование $развития
Для поиска префикса нужно поставить звездочку после запроса:исследование*
Для поиска фразы нужно заключить запрос в двойные кавычки:«исследование и разработка«
Поиск по синонимам
Для включения в результаты поиска синонимов слова нужно поставить решётку «#» перед словом или перед выражением в скобках.
В применении к одному слову для него будет найдено до трёх синонимов.
В применении к выражению в скобках к каждому слову будет добавлен синоним, если он был найден.
Не сочетается с поиском без морфологии, поиском по префиксу или поиском по фразе.
#исследование
Группировка
Для того, чтобы сгруппировать поисковые фразы нужно использовать скобки. Это позволяет управлять булевой логикой запроса.
Например, нужно составить запрос: найти документы у которых автор Иванов или Петров, и заглавие содержит слова исследование или разработка:
author:(иванов OR петров) title:(исследование OR разработка)
Приблизительный поиск слова
Для приблизительного поиска нужно поставить тильду «~» в конце слова из фразы. Например:
бром~
При поиске будут найдены такие слова, как «бром», «ром», «пром» и т.д.Можно дополнительно указать максимальное количество возможных правок: 0, 1 или 2.4 разработка По умолчанию, уровень равен 1. Допустимые значения — положительное вещественное число.
Поиск в интервале
Для указания интервала, в котором должно находиться значение какого-то поля, следует указать в скобках граничные значения, разделенные оператором TO.
Будет произведена лексикографическая сортировка.
author:[Иванов TO Петров]
Будут возвращены результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, Иванов и Петров будут включены в результат.author:{Иванов TO Петров}
Такой запрос вернёт результаты с автором, начиная от Иванова и заканчивая Петровым, но Иванов и Петров не будут включены в результат.Для того, чтобы включить значение в интервал, используйте квадратные скобки. Для исключения значения используйте фигурные скобки.
7 различных типов вертолетных двигателей
Вертолеты используют горизонтально вращающиеся роторы для создания подъемной силы и тяги, позволяя им летать вертикально и зависать. Роторам требуется мощность для вращения, которая исходит от двигателя. В то время как турбовальные двигатели являются наиболее распространенным типом двигателей, легкие вертолеты могут иметь поршневой двигатель.
Самыми ранними конструкциями вертолетов были концепции, в которых для выработки энергии использовались резиновые ленты или шпиндели. Прорыв произошел с появлением двигателя внутреннего сгорания, который обеспечивал мощность, достаточную для подъема вертолетов в воздух.
Первые вертолеты оснащались двигателями, изготовленными по индивидуальному заказу, или роторными. Автомобильные двигатели и радиальные двигатели также появились в ранних вертолетах. Однако эти конструкции не были практичными, поскольку двигатели все еще не обеспечивали достаточной подъемной силы для продолжительного полета.
Вертолеты также полагались на отдельные двигатели для несущего винта и рулевого винта, до создания VS-300 Игорем Сикорским в 1939 году. Сикорский использовал один четырехцилиндровый двигатель мощностью 75 л.с. для привода обеих роторных систем.
Использование четырехцилиндровых поршневых двигателей стало стандартом на вертолетах до выпуска турбовальных двигателей в конце 1950-х годов. Новые двигатели были легче, надежнее и обеспечивали стабильную выходную мощность.
В последующие десятилетия двигатели вертолетов были усовершенствованы и улучшены для достижения максимальной производительности. В больших вертолетах сейчас используются два или три турбовальных двигателя, в средних вертолетах может использоваться только один турбовальный двигатель, а в легких грузовых вертолетах, как правило, по-прежнему используются поршневые двигатели.
Итак, давайте взглянем на все типы двигателей, которые использовались в вертолетах на протяжении многих лет.
1. Двигатели поршневые
Авиационный двигатель Nickshu Franklin O-335 / 6AC — двигатель, который приводил в действие первый вертолет Sikorsky VS-300.Поршневой двигатель содержит ряд поршней, которые перемещаются вверх и вниз для вращения коленчатого вала. Наиболее распространенной конфигурацией поршневого двигателя является четырехтактный двигатель, который включает четыре цикла для выработки мощности.Четыре цикла включают впуск, сжатие, сгорание и выпуск.
Поршневые двигатели в основном используются в небольших вертолетах, так как вес двигателя делает его менее эффективным для более тяжелых вертолетов. Поршневые двигатели обычно подразделяются на категории в зависимости от расположения цилиндров, такие как рядные, радиальные, встречные и роторные. Двигатель также может иметь воздушное или жидкостное охлаждение.
Большинство людей считает Sikorsky VS-300 первым в мире вертолетом. Он использовал поршневой двигатель с противоположной конфигурацией цилиндров.Однако первый полет на Focke-Wulf Fw 51 был осуществлен тремя годами ранее, и он был оснащен радиальным двигателем.
2. Турбинные двигатели
В 1951 году компания Kaman Aircraft выпустила первый вертолет с турбовальным двигателем. Турбовальный двигатель — это тип газотурбинного двигателя, предназначенный для выработки мощности на валу. Сжатый воздух смешивается с топливом в камере сгорания. Затем топливно-воздушная смесь воспламеняется и расширяется, приводя в действие колеса турбины и вращая роторную систему.
Турбинные двигатели произвели революцию в авиастроении 1940-х и 1950-х годов.По сравнению с поршневыми двигателями, турбинные двигатели могли производить больше мощности, что было самым большим ограничением ранних вертолетов с поршневыми двигателями. Сегодня на большинстве вертолетов используются турбовальные двигатели, за исключением легких вертолетов общего назначения.
В турбовальных двигателяхиспользуются многие из тех же принципов, что и в поршневых двигателях. Двигатель имеет воздухозаборник, компрессор и камеру сгорания. Однако вместо поршней мощность передается на турбину. Турбина приводит в действие трансмиссию, которая передает вращение от вала к роторным системам.
3. Рядные двигатели
Hunini Bell 47G с рядным двигателем LycomingПервые поршневые двигатели, использовавшиеся в вертолетах и других самолетах, имели рядные конфигурации. Цилиндры располагались в ряд (в линию).
Рядная конструкция сделала двигатели более узкими, но ограничила поток воздуха для охлаждения двигателя, часто требуя жидкостного охлаждения. Добавление жидкостного охлаждения сделало рядные двигатели тяжелее, ограничив их эффективность.
Рядные поршневые двигатели широко использовались в автомобилях и бывают различных конфигураций, в том числе V-образной, H-образной и W-образной формы.На заре авиации инженеры начали устанавливать рядные автомобильные двигатели на вертолеты.
4. Роторные двигатели
Роторно-поршневые двигатели были представлены во время Первой мировой войны. Вместо размещения цилиндров в ряд, как в рядном двигателе, цилиндры располагались вокруг центрального коленчатого вала. Роторные двигатели работали более плавно и обеспечивали улучшенное охлаждение по сравнению с более ранними двигателями.
Как роторные, так и радиальные двигатели имеют радиальную конструкцию.Однако роторные двигатели имеют неподвижный коленчатый вал и вращающийся блок цилиндров, тогда как радиальные двигатели имеют вращающийся коленчатый вал и неподвижные блоки цилиндров.
Роторные двигатели изначально разрабатывались для самолетов, но появились в некоторых из первых прототипов вертолетов. Двигатели размещались вертикально для вращения роторной системы.
5. Двигатели с оппозитными поршнями
Горизонтально расположенные двигатели имеют два ряда цилиндров на противоположных сторонах коленчатого вала.Цилиндры часто размещают в горизонтальном положении. Это обеспечивает лучшее охлаждение воздуха и более низкий центр масс.
Горизонтально расположенные двигатели также называются плоскими двигателями, оппозитными двигателями или блокированными двигателями, поскольку конструкция создает более низкий профиль по сравнению с другими двигателями.
В Sikorsky VS-300 использовался горизонтально расположенный двигатель, как и во многих ранних вертолетах 1940-х годов.
6. Радиальные двигатели
Радиально-поршневые двигатели имеют один или несколько рядов цилиндров, отходящих от центрального коленчатого вала.По сравнению с ранними рядными двигателями и роторными двигателями, радиальный двигатель был меньше и более эффективен, с большим соотношением мощности к весу. Однако чаще всего они появлялись в грузовых самолетах и штурмовиках.
Из-за эффективности радиальных двигателей они использовались во многих самолетах, пока их не заменили в основном газотурбинные двигатели. Bristol 171 Sycamore и Sikorsky S-55 — несколько редких примеров вертолетов с радиальным двигателем.
Bristol 171 был произведен в Великобритании в 1947 году.Он отличался девятицилиндровым радиальным двигателем, который обычно использовался на самолетах с неподвижным крылом. S-55 был транспортным вертолетом, который использовался военными США в 1950-х годах.
7. Электродвигатели
Электродвигатели обычно не используются для вертолетов. Они, как правило, появляются только в игрушечных вертолетах и небольших беспилотных самолетах, поскольку электродвигателям обычно не хватает мощности, необходимой для создания достаточной вертикальной тяги для пилотируемого вертолета.
В то время как электрические двигатели в основном используются в беспилотных самолетах, производители и инженеры за эти годы разработали несколько полностью электрических вертолетов.В 2010 году Сикорский представил прототип электрического одновинтового вертолета, работающего от двух литий-ионных аккумуляторных батарей.
Один из первых новаторов вертолетной индустрии также использовал электродвигатели. Артур М. Янг, которому приписывают изобретение стабилизатора поперечной устойчивости, использовал переделанный электродвигатель для привода ротора на своих моделях вертолетов в 1928 году.
Похожие сообщения
Что такое обслуживание вертолетного двигателя?
Что нужно знать об обслуживании вертолетных двигателей? Как работают турбовалы вертолетов, как часто требуется техническое обслуживание и сколько это стоит? Крис Кьелгаард отвечает на ключевые вопросы…
Как работают турбовальные двигатели вертолетов?
Одной из важнейших характеристик любого турбовального двигателя вертолета является то, что паровоздушная смесь не предназначена для создания тяги.Вместо этого через силовой золотник, вращаемый ступенями турбины, и редуктор, соединяющий силовой золотник с приводным валом, выхлопные газы заставляют приводной вал вращаться.
В турбовальных газотурбинных двигателях вертолетов используются быстро вращающиеся ступени компрессора и турбины для приведения в движение силовой катушки. Эта катушка, которая вращается с чрезвычайно высокой скоростью вращения в минуту (об / мин), передает свою энергию вращения на ведущий вал через редуктор, содержащий планетарные шестерни, для вращения лопастей воздушного винта.
Приводной вал обычно вращается со значительно меньшей частотой вращения, чем приводной золотник. Прямо или косвенно (через дополнительные коробки передач, которые образуют часть корпуса вертолета, а не его двигатель), приводной вал вращает большие винты вертолета и устройство противодействия крутящему моменту, которое противодействует крутящему моменту, создаваемому винтами.
В большинстве вертолетов это устройство представляет собой хвостовой винт, установленный сзади, встроенный в вертикальную поверхность хвостового оперения вертолета. Вращение приводного вала в конечном итоге приводит во вращение несущие винты вертолета и его антироторно-моментное устройство.
Почему вертолетные двигатели нуждаются в обслуживании?
Если работа турбовального вертолета звучит как сложная конструкция, то это так, и, как мы уже обсуждали, для этого требуется, чтобы двигатель содержал быстро вращающиеся ступени и детали. Все это вращение вызывает вибрацию.
Уровень этой вибрации может быть очень выражен в некоторых старых вертолетах, но гораздо меньше в современных конструкциях.
Регулярное плановое техническое обслуживание, которое следует за планом технического обслуживания, разработанным производителем двигателя, или другим планом, разработанным эксплуатантом или службой технического обслуживания (но в каждом случае требуется одобрение национального регулятора летной годности эксплуатанта).
Это обеспечит безопасность эксплуатации вертолета и продолжит работу комбинации вертолет / двигатель с максимальной производительностью.
Когда требуется техническое обслуживание двигателя вертолета?
При плановом техническом обслуживании у большинства турбовальных двигателей время между капитальными ремонтами составляет от 3500 до 5000 часов.В то время как TBO является рекомендуемым интервалом для частных рейсов FAR Part 91, для пассажирских и грузовых чартерных операций Part 135 он является обязательным.
Различные турбовальные двигатели, особенно старые, такие как семейство PT6T компании Pratt & Whitney Canada (приводятся в действие как Bell 212 и Bell 412), также требуют инспекций горячей секции в середине межремонтного периода.
Интервал межремонтного брака турбовального вала также может зависеть от задачи, для которой он используется, и окружающей среды, в которой он эксплуатируется.Например, планы технического обслуживания, разработанные для турбовальных двигателей вертолетов, выполняющих в основном тяжелые операции, борьбу с лесными пожарами или полеты над соленой водой, могут требовать гораздо более низких интервалов HSI и TBO, а в некоторых случаях TBO может составлять всего 1000 часов. .
Для современных конструкций с турбонаддувом также будут влиять степень электронного управления двигателем (через двухканальный FADEC) и объем цифровых данных о состоянии, которые внутренние датчики двигателя могут предоставить компьютеризированной системе мониторинга состояния вертолета. интервалы технического обслуживания турбовального вертолетного двигателя.
По мере того, как производители вертолетных двигателей все чаще предлагают своим клиентам услуги по мониторингу характеристик двигателя на основе данных, полученных с датчиков двигателя, различные компоненты и даже весь двигатель могут быть помещены в график технического обслуживания по состоянию, который требует профилактического обслуживания.
Из-за вероятности того, что быстро вращающиеся детали внутри турбовального двигателя будут изнашиваться, эти детали, известные как детали с ограниченным сроком службы (LLP), подлежат строгим ограничениям срока службы, определяемым либо в часах, либо в полетных циклах.(Хотя замена комплекта турбинных лопаток обходится дорого, хорошая новость заключается в том, что интервалы срока службы LLP обычно как минимум вдвое превышают межремонтный интервал полного двигателя, определенный планом технического обслуживания.)
Сколько стоит обслуживание вертолетного двигателя?
Турбовальные двигатели для вертолетов, регулярно используемые в бизнес-авиации, в целом аналогичны по размеру и выходной мощности турбовинтовым двигателям, используемым в BizAv. Затраты на техническое обслуживание турбовального двигателя также обычно аналогичны затратам на турбовинтовой двигатель.Операторы вертолетов могут рассчитывать заплатить от 100 до 300 тысяч долларов за двигатель за посещение магазина.
Однако обслуживание турбовальных двигателей вертолетов может потребоваться чаще, чем техобслуживание турбовинтовых двигателей; особенно, когда турбовальный вал в основном используется для подъема тяжелых грузов или когда он накапливает большое количество циклов полета.
Операторы турбовальных валов должны внимательно изучить один из планов почасового обслуживания, предлагаемых производителем двигателя или сторонним поставщиком, например JSSI.Здесь оператор производит несколько платежей равных сумм с течением времени, вместо того, чтобы платить единовременную сумму для оплаты счета за капитальный ремонт или осмотр.
Эти планы обычно покрывают намного больше, чем базовая стоимость проверки, и могут включать детали, рабочую силу, транспортировку двигателя на объект, выполняющий работу, а также ссуду или краткосрочную аренду замены. двигатель (либо бесплатно, либо за скромную сумму).
Производители предлагают другие дополнительные услуги, которые ограничивают любые дополнительные расходы на плановое и внеплановое обслуживание.
Затраты на техническое обслуживание турбовального двигателя вертолета могут быть снижены оператором, если он уделит особое внимание использованию высококачественного смазочного масла, выполнению проверок и замен масла в соответствии с рекомендованным производителем графиком, а также частому промыванию двигателя — особенно при эксплуатации в засоленная или загрязненная среда.
Кто сегодня производит двигатели для вертолетов?
Хотя турбовальные конструкции имеют больше общего с турбовинтовыми двигателями, чем реактивные двигатели, разнообразие семейств турбовальных вертолетов, существующих для использования в деловой авиации, примерно так же велико, как и разнообразие семейств реактивных двигателей, доступных для бизнес-джетов.
Как и турбовинтовые двигатели, турбовальные двигатели для вертолетов доступны для широкого диапазона требований к мощности на валу (л.с.), но общий диапазон мощности, предлагаемый турбовальными двигателями для вертолетов, не так велик, как широкий диапазон тяги, предлагаемый реактивными двигателями.
GE Aviation, Pratt & Whitney Canada (с подсемействами PT6B, PT6C и PT6T огромного семейства двигателей PT6), Rolls-Royce и Honeywell — все они имеют значительные предприятия по производству и поддержке турбовальных вертолетных двигателей.
Однако в настоящее время доминирующей силой в производстве турбовальных двигателей является Safran Helicopter Engines, которая под своим первоначальным названием Turbomeca первой применила газотурбинные двигатели для вертолетов.
Где я могу найти обслуживание вертолетного двигателя?
Поскольку все основные производители двигателей вкладывают значительные средства в производство и поддержку турбовальных валов, у каждого из них есть глобальная сеть центров технического обслуживания и поддержки запчастей, которые объединяют собственных и лицензированных сторонних поставщиков.
В мире существует множество предприятий по ТОиР, которые предлагают обслуживание и ремонт турбовальных двигателей, особенно небольших двигателей, таких как Rolls-Royce M250 и RR300.
Чтобы помочь операторам выбрать правильный вариант для обслуживания вертолетных двигателей, инсайдеры отрасли предлагают придерживаться пятиэтапного процесса…
- Узнайте, принадлежит ли поставщик технического обслуживания к производителю двигателей лицензионная сеть.Если они это сделают, они будут выполнять каждый ремонт и капитальный ремонт в соответствии с процессом, одобренным производителем, и использовать запасные части, сделанные производителем.
- Попросите производителя двигателя посоветовать, какой поставщик услуг по техническому обслуживанию может лучше всего соответствовать вашим требованиям — с точки зрения местоположения, времени выполнения работ, которое потребуется поставщику для выполнения капитального ремонта или ремонта, а также структуры ценообразования и предлагаемой гибкости.
- Определите, какие технические возможности предлагает потенциальный поставщик услуг по техническому обслуживанию (т.е. может ли он выполнять техническое обслуживание данного компонента самостоятельно, вместо того, чтобы отдавать ремонт и капитальный ремонт компонента стороннему поставщику? Аутсорсинг компонентов технического обслуживания может добавить недель — и значительных затрат — к капитальному ремонту вашего двигателя).
- Настаивайте на предварительном ознакомлении с контрактом на запланированные работы и внимательно изучите его с техническим консультантом. Избегайте контрактов, которые исключают некоторые услуги, детали или труд, необходимые для завершения работы, или не указывают, что такие элементы включены в контракт.Бессрочные контракты могут привести к тому, что операторы столкнутся с гораздо более высокими суммами счетов за капитальный ремонт, чем указано.
- Следуйте плану технического обслуживания, предписанному изготовителем для турбовального двигателя. Этот план основан на том, что он узнал во время сертификации типа двигателя, и на технических данных, на которых основана конструкция турбовального двигателя вертолета. Несоблюдение плана может привести к дополнительным расходам на ремонт.
Газовые турбины |
Газотурбинные (реактивные) двигатели вертолетов не создают тяги.Вместо этого воздух, выходящий из двигателя, проходит через колесо (обычно называемое силовой турбиной) со специально разработанными лопастями, которые вращают вал. Вал зацеплен вниз и соединен с трансмиссией, которая приводит в движение систему несущего винта. Эта конструкция называется турбовальным двигателем, и его мощность измеряется в лошадиных силах на валу (л.с.). Как и в обычных газотурбинных двигателях, часть мощности турбовального двигателя используется для приведения в действие впускного компрессора или секции газогенератора.
ВертолетEurocopter серии AS350 использует линейку двигателей Turbomeca Arriel.Arriel 1B был сертифицирован в 1977 году с двигателем 640 л.с. На протяжении многих лет выходная мощность увеличивалась различными модификациями, последняя из которых была сделана в 2011 году с Arriel 2D на 951 л.с. В конструкции Arriel используется двухступенчатый компрессор. Первая ступень — это осевой компрессор, который втягивает окружающий воздух и увеличивает его давление и скорость. Затем он направляется в центробежный компрессор, который дополнительно сжимает всасываемый воздух до 118,9 фунтов на квадратный дюйм и повышает его температуру до 335 градусов C, прежде чем воздух попадет в камеру сгорания.Поскольку центробежный компрессор спроектирован так, чтобы быть очень эффективным при высоких скоростях турбины (высокая потребляемая мощность), спускной клапан сбрасывает избыточное давление из осевого компрессора при низких оборотах турбины (низкое энергопотребление).
Выпускной клапан обычно открыт при остановке двигателя, во время запуска и при настройках малой мощности. В отличие от некоторых выпускных клапанов компрессора, двигатели серии Arriel имеют модулирование, поэтому, когда пилот увеличивает мощность, выпускной клапан постепенно начинает закрываться. В вертолете Eurocopter AS350 при полностью закрытом спускном клапане зелено-белый индикатор в кабине исчезает.Если индикатор не гаснет при настройке высокой мощности, это говорит пилоту о том, что выпускной клапан не закрылся и максимальная мощность двигателя недоступна. Если индикатор не появляется снова при настройках малой мощности, это означает, что выпускной клапан не открылся, и в двигателе может возникнуть остановка компрессора или помпаж. В этом случае пилот должен избегать резких изменений мощности.
Hill Helicopters представляет новую инновационную конструкцию двигателя для HX50
Пресс-релиз Hill Helicopters | 3 ноября 2020 г.
Приблизительное время прочтения 3 минуты 36 секунд.
Hill Helicopters представила свой легкий газотурбинный двигатель Hill GT50, разработанный специально для нового роскошного личного вертолета Hill HX50. Элегантное и интеллектуальное сочетание проверенных временем технологий двигателей и современных достижений газотурбинных двигателей делает GT50 компактным, легким, надежным и инновационным решением, определяющим будущее легких турбинных вертолетов.
В двигателе GT50 компании Hill Helicopters используются самые современные компоненты и конструкция газового тракта, обеспечивающая то, что компания описывает как «непревзойденную эффективность для турбины начального уровня».Фото Hill Helicopters«GT50 был спроектирован и разработан группой ветеранов отрасли с использованием методов, инструментов и технологий, разработанных на протяжении десятилетий», — говорит президент и генеральный директор Hill Helicopters Джейсон Хилл. «Это интеллектуальная совокупность проверенных идей и архитектуры, воплощенная в новом двигателе, который в полной мере использует современные достижения, методы производства и возможности цепочки поставок для удовлетворения конкретных потребностей рынка».
Разработка собственного усовершенствованного двигателя позволила Hill Helicopters выйти за рамки ограничений существующих двигателей, разработанных в 1950-х годах, и оптимально удовлетворить уникальные усовершенствования, требуемые вертолетом HX50.
В Hill GT50 используются современные компоненты и конструкция газового тракта, обеспечивающая непревзойденный КПД для турбины начального уровня. Выдающиеся характеристики и рабочий диапазон компрессора и турбин сочетаются с эффективной и надежной трехкамерной системой сгорания, предлагая путь разработки с низким уровнем риска, резервирование пламени и гибкость в отношении топлива.
Исторически дорогая и тяжелая компрессорная турбинная коробка передач современных вертолетных двигателей была устранена и заменена стартер-генератором с прямым приводом, чтобы значительно снизить стоимость и механическую сложность двигателя.Широкое использование дублирующих вспомогательных электрических двигателей еще больше упрощает установку двигателя, а модульная конструкция упрощает обслуживание основных компонентов агрегата. Двигатель также полностью управляется электроникой и оснащен системой Hill FADEC, обеспечивающей безотказный, быстрый запуск и останов, точное управление частотой вращения и оптимальный контроль и управление двигателем.
Кроме того, команда Hill воспользовалась преимуществами сегодняшней экономии на масштабе при производстве компонентов турбин.Усовершенствованные производственные процессы по запросу и улучшенные цепочки поставок специализированных материалов, используемых в газотурбинных двигателях, позволили значительно сэкономить средства и время при разработке, производстве и поставке нового доступного двигателя.
«Наличие надежных, мощных и доступных двигателей — это то, что сегодня ограничивает конструкцию легких вертолетов», — добавляет Хилл. «При рассмотрении всего комплекса требований, необходимых для создания поистине новаторского самолета, мы увидели возможность разработать простой газотурбинный двигатель с непревзойденной эффективностью, мощностью и стоимостью.Проще говоря, разработав усовершенствованный двигатель GT50, Хилл полностью раскрыл потенциал вертолета с точки зрения как характеристик, так и стоимости, предоставив прекрасную возможность перезапустить авиацию общего назначения ».
Варианты турбинных двигателей для вертолетов— Redback Aviation
Варианты двигателей вертолета — турбина
Интересные мысли о турбинном двигателе
Люди во всем мире интересуются турбинной энергией, и с некоторым интересом правительства к Азии и Европе, я работал усерднее, чем когда-либо, теперь я обслуживаю ряд проектов, турбинные Execs, Mini 500, переоборудование для некоторых сертифицированных судов. и давайте не пропустим вещи, которые летают, плавают, бегают и едут.
ВИДЕО: Взлетно-посадочная полоса JetExec: запуск / полет / посадка
Существует множество недоразумений в отношении газотурбинного двигателя, расхода топлива, полезной нагрузки и сравнения эффективности между мощностью поршня и турбины. Образование — ваша лучшая защита, поэтому читайте, задавайте вопросы и разговаривайте с людьми, которые преуспели и реализовали проект турбины.
Итак, теперь курс по базовой мощности турбины / работе / повышается.
Поршневой двигатель
Мы можем разбить это на события или циклы, простой способ показать, как производится мощность: ВПУСК, СЖАТИЕ, МОЩНОСТЬ, ВЫПУСК.
ВИДЕО: Поршневая силовая установка — Компоненты вертолета
В поршневом двигателе цилиндр используется для преобразования тепловой энергии в расширение воздуха, чтобы толкнуть поршень вниз и повернуть коленчатый вал.
По окончании циклов нагретые газы заменяются несгоревшим воздухом и топливом для повторения циклов.
Для пошагового объяснения:
▣ Событие 1: Впускной клапан открывается, поршень движется вниз, всасывая топливо и воздух в цилиндр.
▣ Событие 2: Впускной клапан закрывается, и поршень перемещается вверх, чтобы сжимать смесь до более мощного состояния.
▣ Событие 3: искра зажигает смесь и горит, расширяя воздух внутри и толкая поршень вниз, производя энергию.
▣ Событие 4: Выхлопные клапаны открываются, и поршень выталкивает отработанные газы, в верхней части хода выхлоп закрывается.
И события продолжаются снова и снова. Четыре события в одном и том же проходят в разное время. Один рабочий ход за четыре цикла, что не очень хорошо для эффективности.
ТЕПЕРЬ ТУРБИНА: Центробежный компрессор Тип
ВИДЕО: Полный запуск двигателя Allison 250 в разрезе
События в турбине непрерывны (в одно и то же время), но в разных местах двигателя. Компрессор втягивает и ускоряет воздух, направляя его в зону нагнетания, сжимая его, из нагнетательной зоны воздух направляется направляющими лопатками в камеру сгорания, где давление снижается, а топливо добавляется и сжигается.
Расширяющиеся газы от огня не могут идти против потока воздуха и выходят из камеры сгорания через сопла турбины, что увеличивает скорость выходящих газов, вращая турбину (как водяное колесо), а выхлопные газы направляют использованные газы наружу. двигателя.
Циклы непрерывные, движущихся частей мало, от 60% до 70% воздуха используется для охлаждения внутренних частей. Масляный насос для смазки и топливный насос / регулятор — единственные элементы, использующие мощность (почти нет).
При передаче на вал механическая энергия умножается при каждом уменьшении числа оборотов в минуту (та же мощность в лошадиных силах, больший крутящий момент). Как Low Gear !!!
Сравнение: поршень и турбина
Поршень: Lycoming 0-320 от 120 до 150 л.с., вес для работы 300 фунтов, топливо в течение 2 ½ часов, 178 фунтов.общий двигатель / топливо на 2 ½ часа, 478 фунтов. сделать 150 л.с.
Турбина: Airesearch 36-55c 145 л.с., пробег 95 фунтов; топливо на 2 ½ часа 163 фунта. общий объем двигателя / топлива за 2 ½ часа 258 фунтов. сделать 145 л.с. А теперь скажи мне, как это не может работать.
Даже если расход топлива в турбине больше, чем в поршневом двигателе, небольшой вес более чем компенсирует вес топлива, необходимого для полета. Если вы можете сэкономить 200 фунтов и сжечь на 60 фунтов больше топлива, ваша полезная нагрузка все равно увеличится на 140 фунтов.
Allison 250-c 20B: если у вас есть двигатель весом 160 фунтов при 417 л.с., сжигающий 25 галлонов в час (вес каждой детали для работы), у вас всего 325 фунтов, производящих 417 л.с. за один час.Этот двигатель используется в вертолетах Hughes 500 и Bell 206.
TBO на мини-турбине составляет 1370 часов (колесо 1-й ступени и сопло) и TBO 2500 для Maxi Turbine (все ступени в «горячей секции»). Lycoming 0-320: Теперь у вас есть двигатель весом 300 фунтов при 150 л.с., сжигающий 10 AGL в час. Всего 366 фунтов с мощностью 150 л.с. (не включая маслоохладитель, перегородки генератора и вентилятор для вертолетов).
Теперь о расходах на уход и кормление вашей силовой установки: с поршневым двигателем лучше всего менять масло каждые 25 часов, если нет вероятности залипания клапана, замена кувшина — боль, а масло дешевое.
Затем через 100 часов (хорошее число для проверки) вы выполняете проверку компрессии, проверку времени магнитного поля и регулировки, очищаете или меняете фильтры, заглушки и так далее. А если это автоконверсия или резиновая намоточная машина Rotorway, вы все равно устраняете ошибки. Большинство двигателей для вашей «игрушки» — это, скажем, от 5 до 15 тысяч мертвых Вашингтонов, Ой!
Для чего он использовался и у кого он есть. Я нашел Trade-A-Plane наряду с другими хорошим источником, так что читайте, задавайте вопросы, смотрите. Есть ли у человека, который продает вам этот двигатель, действительно представление о том, как подобрать лучший двигатель для вашей машины, или он приносит прибыль за ваш счет.Подробнее о регуляторах и скидках позже.
Комплект от комаров с турбинным двигателем Вертолет
ВИДЕО: XET Full Length-RM
Fly Safe, и Keep’em на вершине!
Сводка
Название изделия
Варианты турбинных двигателей вертолетов
Описание
Экспериментальные и самодельные вертолеты: турбинные. Создайте свой собственный вертолет с газотурбинным двигателем — как газотурбинный двигатель сочетается с четырехтактным авиационным двигателем?
Автор
Адам Эйткен
Имя издателя
Redback Aviation
Логотип издателя
Газотурбинный двигательGE T700 (обновлен 22.07.2014) Газотурбинный двигатель
GE T700 (обновлен 22.07.2014)Решенная проблема 6.11 — General Electric T700 Газотурбинный двигатель
Мы хотим провести идеальный термодинамический анализ Общие Электрический газотурбинный двигатель T700 , который используется для питания армии Вертолет Black Hawk . Рассмотрим Принципиальная схема двигателя показана на рисунке ниже:
Обратите внимание, что две турбины работают на независимые выходные валы. Турбина высокого давления (первая), названная Газогенератор Турбина напрямую связана с вал к компрессору.Его единственная цель — управлять осевой / центробежный компрессор , таким образом, выход энергии эта турбина должна равняться энергии, потребляемой компрессором. В (Вторая) турбина низкого давления, получившая название Power Турбина , через зубчатую передачу соединена с винт вертолета.
Проблема 6.11 — Предположим, что компрессор и оба турбины изоэнтропичны, и что процесс сгорания происходит при постоянное давление (изобарическое). Используя информацию, отображаемую на схематическая диаграмма выше, выполните следующие действия:
-
a) Нарисуйте весь процесс на диаграмме h-s , ясно показывая 5 станций на схеме и соответствующие изоэнтропические линии и линии постоянного давления.
-
б) определить энергия, потребляемая компрессором [w C = -328кДж / кг], и температура на выходе из компрессора [T 2 = 587 КБ].
-
в) определить тепло энергия, поглощаемая рабочим газом в камере сгорания [q H = 754 кДж / кг].
-
г) определить температура [T 4 = 975 КБ] и давление [P 4 = 546 кПа] при выход турбины газогенератора.
-
д) определить температура [T 5 = 627 КБ] и выход энергии силовой турбины [w PT = 382,5 кДж / кг].
-
е) при массовом расходе рабочего газа через систему составляет 4,6 кг / с, определить выходную мощность силовая турбина [1,76 МВт].
(Данные получены в частном общении с Dr. Том Скотт )
Примечание: Из-за большого изменение температуры во время этой задачи, нам нужно будет рассмотрим температурную зависимость Specific Теплоемкость воздуха .Все термографические тексты что мы знаем о способе сделать это, используя табличные функция s 0 , относительное давление P r , и относительный удельный объем v r . Мы предпочитаем более простой подход с использованием постоянной удельной теплоемкости. емкость C P и коэффициент теплоемкости k, где значения выбраны в среднем системная температура. Это всегда давало ответ в пределах Точность 1%. На приведенной выше схематической диаграмме мы видим, что предельные температуры системы 16 ° C — 1000 ° C (289 K — 1273 K), что дает среднюю температуру 781 K.Из таблицы Особый Тепловые мощности Воздуха мы видим, что на 800 К, С Р = 1,099 [кДж / кг.K] и отношение удельных теплоемкостей k = 1,354, таким образом мы используем эти значения в этой задаче.
Подход к решению:
-
a) Набросайте весь процесс на h-s Диаграмма , наглядно показывающая 5 станций на диаграмму и соответствующие линии изоэнтропического и постоянного давления.
В отличие от случая с чистой жидкостью, например паром, h-s диаграмма нарисована не в масштабе, но нарисована в чтобы обеспечить интуитивное графическое понимание проблема.Кроме того, для идеального газа энтальпия пропорциональна к температуре, поэтому ось Y можно рассматривать как ось энтальпии или температуры. Различные температуры и давления показанные на этой диаграмме оцениваются и наносятся на график по мере продвижения решение.
Уведомление что различные температуры и давления, показанные на этой диаграмме, являются оценивается и наносится на график по мере продвижения решения.
-
б) определить энергию, потребляемую компрессор (w C — кДж / кг), а также температуры на выходе из компрессора (Т 2 ).
В идеале и компрессор, и турбина изоэнтропичны. устройств, таким образом, учитывая степень давления, чтобы определить температуру мы считаем изоэнтропической температурой отношения сложились для идеального газа.
-
г) определить температуру (T 4 ) и давление (P 4 ) на выходе из турбины газогенератора.
Еще раз. поскольку обе турбины изэнтропические, мы используем давление и температуру отношения, разработанные для изоэнтропической модели процесс идеального газа.
Обратите внимание, что фактическая выходная мощность двигателя T700 составляет около 1800 л.с., что значительно меньше указанного выше значения. Это потому, что мы предположили, что компрессор и обе турбины изоэнтропичны, чего на практике никогда не будет. Проблема 6.12 является продолжением этого упражнения в которые мы рассматриваем неизоэнтропические компрессоры и турбины.
Энергетические системы вертолета
Силовая установка
Двумя наиболее распространенными типами двигателей, используемых в вертолетах, являются поршневой двигатель и газотурбинный двигатель.Поршневые двигатели, также называемые поршневыми двигателями, обычно используются на небольших вертолетах. На большинстве учебных вертолетов используются поршневые двигатели, поскольку они относительно просты и недороги в эксплуатации. Турбинные двигатели более мощные и используются на самых разных вертолетах. Они производят огромное количество энергии для своего размера, но, как правило, дороже в эксплуатации.
Поршневой двигатель
Поршневой двигатель состоит из ряда поршней, соединенных с вращающимся коленчатым валом.При движении поршней вверх и вниз коленчатый вал вращается. Поршневой двигатель получил свое название от возвратно-поступательного движения его внутренних частей. Четырехтактный двигатель является наиболее распространенным типом и относится к четырем различным циклам, которым двигатель подвергается для выработки мощности. [Рисунок 2-56] Рисунок 2-56. Стрелки указывают направление движения коленчатого вала и поршня во время четырехтактного цикла.
Когда поршень отодвигается от головки блока цилиндров на такте впуска, впускной клапан открывается, и смесь топлива и воздуха втягивается в камеру сгорания.Когда цилиндр движется обратно к головке цилиндра, впускной клапан закрывается, и топливно-воздушная смесь сжимается. Когда сжатие почти завершено, зажигаются свечи зажигания, и сжатая смесь воспламеняется, чтобы начать рабочий такт. Быстро расширяющиеся газы от контролируемого горения топливно-воздушной смеси отталкивают поршень от головки блока цилиндров, обеспечивая, таким образом, мощность для вращения коленчатого вала. Затем поршень движется назад к головке блока цилиндров на такте выпуска, где сгоревшие газы выбрасываются через открытый выпускной клапан.Даже когда двигатель работает на довольно низкой скорости, четырехтактный цикл повторяется несколько сотен раз в минуту. В четырехцилиндровом двигателе каждый цилиндр работает с разным ходом. Непрерывное вращение коленчатого вала поддерживается точной синхронизацией рабочих ходов каждого цилиндра.
Рисунок 2-57. Многие вертолеты используют турбовальный двигатель для привода основной трансмиссии и роторных систем. Основное различие между турбонаддувом и турбореактивным двигателем состоит в том, что большая часть энергии, производимой расширяющимися газами, используется для приведения в действие турбины, а не для создания тяги за счет выброса выхлопных газов.[щелкните изображение, чтобы увеличить] Турбинный двигательГазотурбинный двигатель, установленный на большинстве вертолетов, состоит из компрессора, камеры сгорания, турбины и вспомогательной коробки передач. Компрессор всасывает фильтрованный воздух в водоотводящую камеру и сжимает его. Сжатый воздух через газоотводные трубы направляется в камеру сгорания, где в него впрыскивается распыленное топливо. Топливно-воздушная смесь воспламеняется и расширяется. Затем этот горючий газ проходит через ряд турбинных колес, заставляя их вращаться.Эти турбинные колеса обеспечивают питание как компрессора двигателя, так и вспомогательной коробки передач. Электроэнергия подается в системы несущего винта и рулевого винта через блок свободного хода, который прикреплен к валу выходной шестерни силового редуктора вспомогательной коробки передач. Наконец, газообразные продукты сгорания выводятся через выхлопное отверстие. [Рисунок 2-57]