книги / Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок. Т. 1 Общие сведения. Основные параметры и требования. Конструктивные и силовые схемы
.pdf3.1. Конструктивные схемы авиационных ГТД
Рис. 3.15. Конструктивная схема одновального ТВД (НК-12МВ):
I - двухрядный винт; 2 - редуктор; 3 - входное устройство; 4 - 14-ступенчатый осевой компрессор;
5 - кольцевая КС; 6 - пятиступенчатая турбина; 7 - опоры с подшипниками
тор, который имеет с СТ только газодинамичес кую связь. ТВД и вертолетные ГТД со свободной турбиной более гибки в применении. Они требу ют меньшей мощности пусковых устройств, чем одновальные двигатели, но отличаются худшей приемистостью. Обычно по такой схеме выпол няются ГТД для вертолетов. На рис. 3.16 я, б, в показаны конструктивные схемы ГТД со свобод ной турбиной.
Турбовинтовой двигатель ТВ7-117 разработки ГУНПП «Завод им. В.Я. Климова» (г. Санкт-Пе тербург) имеет мощность 2000 кВт и эксплуати руется на самолете Ил-114. Двигатель с одновальным газогенератором, осецентробежным комп рессором и встроенным соосным редуктором.
Вертолетный ГТД ТВЗ-117 разработки ГУНПП «Завод им. В.Я. Климова» для боевых верто летов семейств М и-17, Ми-24, Ка-28, Ка-32, Ка-50/52. Двигатель мощностью 1600 кВт с осе вым компрессором. Вал СТ выходит назад и со единяется с вертолетным редуктором.
Турбовинтовой двигатель ТВЗ-117ВМА-СБМ1 для регионального самолета Ан-140 является мо дификацией вертолетного ГТД ТВЗ-117. Двига тель имеет оригинальную трансмиссию привода винта, разработанную для сохранения без измене ний конструкции базового вертолетного двига теля (см. рис. 3.16, в). Мощность СТ передается главному выносному редуктору привода винта
спомощью заднего промежуточного редуктора
ивала-рессоры, проходящего сверху двигателя. Благодаря такой схеме трансмиссии нет необхо димости пропускать силовой вал свободной тур бины через газогенератор при «естественном» расположении двигателя «по полету».
Применяется также расположение двигателя
вмотогондоле «против полета». В этом случае нет необходимости в длинной трансмиссии, редуктор может быть выполнен встроенным, но требуются
повороты на 180° потоков воздуха и выхлопных газов (рис. 3.17). Недостатками схемы являются трудности согласования характеристик компрес сора и воздушного винта и обеспечение устойчи вой работы КНД, частота вращения которого оп ределяется частотой вращения винта.
По схеме со «связанным» КНД выполнен ТВД Tyne (Rolls-Royce) мощностью 2600 кВт. На рис. 3.18 в качестве примера показан проект ТВД М138 в классе мощности 6000...9000 кВт консорциума европейских фирм. Этот двигатель стал прототипом разрабатываемого в настоящее время ТВД ТР400 для перспективного европей ского военно-транспортного самолета А400М. Для ТР400 выбрана схема со свободной турби ной с приводом КНД от отдельной турбины.
Для передачи мощности от СТ воздушному винту используются встроенные и выносные ре дукторы. Схемы ТВД со встроенным редуктором показаны на рис. 3.15, 3.17, 3.18. Общий вид ТВД с выносным редуктором показан на рис. 3.19.
СУ вертолетов также выполняются с вынос ными редукторами. Вертолетные редукторы зна чительно превышают по габаритам редукторы ТВД, поскольку имеют большее передаточное число из-за более низкой частоты вращения не сущего винта. СУ вертолетов для повышения бе зопасности эксплуатации, как правило, включа ют два ГТД, которые передают мощность на винт через общий редуктор.
На самолетах с ТВД обычно переднее распо ложение винта (относительно двигателя и мо тогондолы), который в данном случае является «тянущим». Существуют СУ с ТВД и с задним расположением винта («толкающий» винт). Конструктивная схема ГТД и общий вид СУ с ТВД
и«толкающим» винтом показаны на рис. 3.20. Необходимо отметить, что привод двухрядно
го толкающего винта может быть осуществлен
119