Рис. А,2. Камера сгорания (продольный разрез, ниЫ:

2 (вместе с полками спрямляющих лопаток 13-й ступени КВД). Кольца диффузора вы­ полнены из сплава ЭП718.

Конструктивная схема диффузора описываемой КС существенно отличается от ана­ логичных элементов конструкции предшествующих двигателей. Короткий кольцевой канал со сравнительно небольшой диффузорностью обеспечивает плавное безотрывное течение воздуха в диффузоре, а на выходе из него, благодаря резкому увеличению пло­ щади сечения, происходит внезапное (ступенчатое) расширение потока. Такие диффузо­ ры имеют меньшую длину по сравнению с безотрывными. Главным же их преимущест­

вом является малая чувствительность к изменениям скорости потока на выходе

вследствие изменения режима работы двигателя, а это, в свою очередь, положительно сказывается на устойчивости работы камеры сгорания в целом.

На корпусе имеются 12 фланцев, а на внутреннем кожухе - 12 втулок, которые пред­ назначены для установки переходных и перепускных труб, расположенных между жаро­ выми трубами. Через перепускные трубы проходят трубопроводы воздушной, масляной и суфлирующей систем. Переходные трубы служат для подвода охлаждающего воздуха

На корпусе КС расположены шесть кронштейнов 11 (см.рис.4.1), поддерживающих топливные коллекторы. Отверстия в корпусе КС, к которым крепятся эти кронштейны, используются для осмотра жаровых труб, газосборника и соплового аппарата 1-й ступени турбины при эксплуатационном контроле. Для этой же цели используются шесть допол­ нительных лючков, закрытых крышками.

Температура корпуса КС составляет около 560°С, внутреннего кожуха и диффузора - около 600 °С.

Давление воздуха внутри КС достигает 30 атм. Корпус КС нагружен изнутри этим давлением, кроме того, он воспринимает растягивающие усилия и крутящие моменты со стороны корпусов компрессора и турбины. Внутренний кожух 2 нагружен внешним дав­ лением; чтобы исключить потерю устойчивости на нем предусмотрены кольцевые ребра жесткости.

4.2. Жаровые трубы

Каждая жаровая труба состоит из головки, шести секций, семи гофрированных колец и заднего рамочного фланца, сваренных между собой (рис.4.1). Эти элементы изготавли­ ваются штамповкой из листового жаростойкого сплава ЭП648.

К головке жаровой трубы приклепано фронтовое устройство (ФУ). Оно состоит из осевого завихрителя 18 (см.рис,.4Л), расположенного вокруг отверстия под форсунку, и тангенциального завихрителя 1S>. Завихрители обеспечивают турбулизацию воздуха,

лучшее испарение топлива, перемешивание топливовоздушной смеси и подготовку ее к сгоранию.

Головка жаровой трубы представляет собой штампованную деталь; в ее стенках вы­ полнены два ряда отверстий для подачи охлаждающего воздуха. Для организации тече­ ния этого воздуха предназначен дефлектор 20, который направляет движение воздуха вдоль стенки головки.

К головке жаровой трубы приварена втулка подвески. В десяти жаровых трубах в эти втулки вставляются подвески, а в двух - кожухи свечей зажигания 4 (см.рис.4.1). Таким образом, от перемещения в радиальном направлении жаровые трубы 5 фиксируются с помощью форсунок, а в осевом направлении - подвесками или кожухами свечей. Конст­ рукция втулок подвески благодаря сферическому соединению не препятствует тепловому расширению жаровых труб как в радиальном, так и в осевом направлении.

Секции и гофрированные кольца образуют стенки жаровой трубы, в которых вы­ полнены два ряда отверстий большого диаметра для подвода воздуха в зоны горения и смешения.

Температура факела в зоне горения составляет около 2000-2200°С, поэтому охлажде­ ние жаровой трубы имеет решающее значение для обеспечения ее работоспособности. Охлаждающий воздух через щели гофрированных колец выходит на внутреннюю по­ верхность жаровых труб, обеспечивая пленочное охлаждение. Температура стенок жаро­ вой трубы достигает 900-950°С. Внутренние поверхности жаровых труб покрыты жаро­ стойкой эмалью.

Свечи зажигания 4 (см.рис.4.1) расположены в 3-й и 10-й жаровых трубах. Они на­ ходятся в кожухах, которые изолируют их от контакта с горячими газами. Свечи охлаж­ даются воздухом из наружного контура. Воспламенение топлива в остальных жаровых трубах происходит через пламяперебрасывающие патрубки, соединенные между собой муфтами.

Жаровые трубы заканчиваются фланцами рамочного типа. Эти фланцы имеют тра­ пецевидную форму, образованную двумя плоскими и двумя цилиндрическими поверхно­ стями. По боковым поверхностям фланцев жаровые трубы стыкуются между собой, а цилиндрическими поверхностями образуют телескопическое соединение с кольцами газосборника, обеспечивая возможность их теплового расширения. Жаровые трубы пред­ ставляют собой модуль, который можно заменить в процессе эксплуатации, однако для этого требуется хорошо оснащенная ремонтная база.

4.3. Г азосборник

Кольцевой канат газосборника 12 (см.рис.4.1) образован наружным и внутренним кольцами. В кольцевом канале газосборника формируется газовый поток на входе в ТВД. Конструкция газосборника обеспечивает на входе в ТВД минимальную неравно­ мерность полей температуры, давления и скорости в окружном направлении и заданную

эпюру температур в радиальном направлении ,(т.е. по высоте, лопаток соплового аппарата). Кольца газосборника точеные из жаростойкого сплава ЭП648 (того же, из которого

выполнены жаровые трубы). В них выполнены по 7 рядов отверстий. Первые 6 служат для подвода воздуха, образующего пленочное охлаждение внутренней поверхности, а послед­ ний - для подвода воздуха, охлаждающего полки сопловых лопаток 1-й ступени ТВД. Ко­ зырьки напротив отверстий повышают эффективность охлаждения, препятствуя быст­ рому "размыванию" струек воздуха, поступающего через отверстия.

Задняя часть наружного кольца газосборника 12 служит корпусом соплового аппарата 13 1-й ступени ТВД, в который монтируются лопатки. Внутреннее кольцо газосборника заканчивается фланцем, которым оно крепится к фланцу опоры 14 соплового аппарата 1-й ступени. Свобода теплового расширения колец газосборника обеспечивается телескопиче­ ским соединением их с жаровыми трубами. Как и жаровые трубы, внутренние поверхности колец газосборника покрыты жаростойкой эмалью.

4.4. Внутренний кожух камеры сгорания и кожух вала

Внутренний кожух камеры сгорания 2 (см.рис.4.1) сварной, изготовлен из сплава ЭП718. Он выполнен заодно с корпусом задней опоры ротора КВД. К заднему фланцу внутреннего кожуха крепятся опора соплового аппарата ТВД 14 и корпус опоры 16 ролико­ вого подшипника ТВД.

Кожух вала образует полость, которая объединена с масляными полостями шарико­ подшипника КВД и роликового подшипника ТВД. В передней и задней частях кожуха вала оборудованы маслосборники (рис.4.2), в которые стекает и откуда откачивается масло по­ сле смазки и охлаждения шарикового подшипника ротора КВД, роликового подшипника ротора ТВД. С целью предотвращения перегрева масла со стороны внутреннего кожуха КС кожух вала имеет теплоизоляцию, защищеную снаружи стальным кожухом.

Своими фланцами кожух вала крепится спереди к корпусу шарикоподшипника ротора КВД, а сзади - к корпусу роликового подшипника ротора ТВД. Корпусы опор жестко свя­ заны между собой внутренним кожухом КС. Температура этого кожуха значительно вы­ ше температуры кожуха вала и если бы последний был выполнен цельным, в нем возник­ ли бы температурные напряжения растяжения, которые могли бы привести к разрушению. Во избежание этого кожух вала выполнен из двух частей - передней и задней, которые свя­ заны между собой гофрированным компенсатором (см. рис.4.1). Обе части соединены меж­ ду собой телескопически, что позволяет им перемещаться друг относительно друга, а гоф­ рированный компенсатор обеспечивает герметичность полости кожуха вала, предотвра­ щая утечку масла и обеспечивая возможность его суфлирования.

В передней и задней частях кожуха вала, у его фланцев, образованы кольцевые по­ лости, через которые осуществляется наддув лабиринтных уплотнений масляных полос­ тей опор (см. рис.4.2).

Кожух вала сварной конструкции выполнен из листовой нержавеющей стали 12Х18Н10Т.

4.5. Топливная форсунка

Топливо в камеру сгорания двигателя подается через форсунки, которые выполня­ ют функции как рабочих, так и пусковых. Форсунка двигателя (рис.4.3) традиционной схемы центробежная, двухступенчатая (двухканальная), двухсопловая. Она состоит из

корпуса 3, двух штуцеров 9 и 10, двух сетчатых фильтров 1 и 2, стакана 4 и пакета распыливания 7 и 8.

Корпус форсунки 3 сварен из нескольких предварительно обработанных элементов из жаростойкого сплава ЭП648 и имеет фланец, которым она крепится к корпусу КС. Для предотвращения коксообразования и отложения кокса в каналах корпус форсунки сна­ ружи покрыт теплоизоляцией из кремнеземной ленты, защищенной снаружи кожухом. Фильтры 1 и 2 расположены в подводящих каналах, предотвращая каналы форсунки от

засорения.

Штуцеры 9 и 10 ввернуты в корпус форсунки и от отворачивания зафиксированы шлицевыми замками 11, которые удерживаются пружинными кольцами. Резьбовые со­ единения уплотняются медными уплотнительными кольцами 12.

Пакет распыливания собирается в стакане 4, который навертывается на корпус фор­ сунки и приваривается к нему для обеспечения высоконадежной герметичности. Пакет распыливания включает распылитель 1-го (внутреннего) контура 8 и распылитель П-го контура 7. Каждый распылитель имеет завихрительную камеру с тангенциальными па­ зами и сопло. Топливо, поступающее к форсунке, проходит через фильтры и каналы в корпусе, попадает в тангенциальные пазы завихрителей, приводится во вращение в завихрительных камерах и выбрасывается через сопло. При выходе из сопла частицы топ­ лива разлетаются по прямолинейным траекториям, образуя топливный конус.

В 1-й контур топливо поступает на всех режимах, в том числе и при запуске. Во П-й контур оно поступает лишь после того, как давление топлива в I контуре достигает 28 атм. Такое давление достаточно для обеспечения хорошего распыливания топлива при совместной работе обоих контуров.

Двенадцать топливных форсунок образуют модуль, который может быть заменен в эксплуатации.

Рис.4.3. Топлибная форсунка *

/ - фильтр I контура )

в- распилитель I контура ]

9.Ю - штуцер •

//замок j

12 кольцо уплотнительное