Что такое двухкаскадный двигатель

Что такое двухкаскадный двигатель

Содержание

  • 1 Носители
  • 2 Технические характеристики
  • 3 Конструкция
  • 4 Система управления
  • 5 Источники
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылки

Носители [ править ]

Двигатель предназначался для вертолёта Ми-26.

Технические характеристики [ править ]

Технические характеристики двигателя Д-136
Мощность на взлётном режиме: 10000 л. с. [2]
Удельный расход топлива: [3] 0,210 кг/л.с.·час
Степень повышения давления в компрессоре: 18,4
Макс. расход воздуха: 36 кг/с
Макс. температура перед турбиной: 1516 К
Длина: 3715 мм
Ширина: 1382 мм
Высота: 1124 мм
Сухая масса: 1077 кг
Назначенный ресурс: 2000 часов

Конструкция [ править ]

Д-136 — двухкаскадный ГТД с силовой турбиной. Двигатель имеет модульную конструкцию, состоит из модулей:

  • компрессор низкого давления (КНД);
  • компрессором высокого давления (КВД);
  • камера сгорания ;
  • турбины высокого давления (ТВД);
  • турбины низкого давления (ТНД);
  • свободная турбина;
  • выходное устройство.

Модули КНД, КС, ТВД, ТНД взаимозаменяемы с аналогичными модулями Д-36. Осевой компрессор имеет 6 и 7 ступеней в каскадах низкого и высокого давлений. Его конструкция аналогична компрессору двигателя Д-36, за исключением промежуточного корпуса между каскадами низкого и высокого давления. Камера сгорания — кольцевая. Турбины компрессора — осевые одноступенчатые, свободная турбина — осевая двухступенчатая. Крутящий момент от ротора силовой турбины через задний вал передаётся на редуктор винта. Вспомогательные агрегаты двигателя установлены на коробках приводов, расположенных сверху и снизу промежуточного корпуса с приводом от вала турбины высокого давления.

Двигатель выполнен по схеме с двухвальным газогенератором и свободной турбиной. Компрессор двигателя осевой, двухкаскадный, тринадцатиступенчатый. Он состоит из 6-ступенчатого компрессора низкого давления (КНД) и 7-ступенчатого компрессора высокого давления (КВД). КНД расположен в передней части двигателя за пылезащитным устройством (ПЗУ), КВД — за промежуточным корпусом. Роторы КНД и КВД приводятся во вращение своими турбинами и связаны между собой только газодинамической связью.

Промежуточный корпус установлен между КНД и КВД, предназначен для установки агрегатов двигателя и их приводов, установки узлов передней подвески двигателя к летательному аппарату и образует воздушный тракт двигателя на своём участке. Промежуточный корпус имеет форму двух усечённых конусов, соединённых восемью стойками — рёбрами. К промежуточному корпусу крепятся спрямляющий аппарат шестой ступени КНД, корпус КНД, корпус КВД, входной направляющий аппарат КВД, корпус передней опоры ротора высокого давления. Четыре стойки выполнены полыми и сообщаются с внутренней полостью промежуточного корпуса. Через две стойки проходят рессоры, передающие вращение к приводам, установленным в верхнем и нижнем коробчатых приливах. Полости ещё двух стоек служат для слива масла из верхнего коробчатого прилива в полость центрального привода.

Турбина двигателя осевая, реактивная, четырёхступенчатая. Она служит для преобразования энергии газового потока в механическую энергию вращения компрессоров двигателя, приводов агрегатов и трансмиссии вертолёта. Расположена турбина за камерой сгорания и состоит из одноступенчатой турбины высокого давления (ТВД), одноступенчатой турбины низкого давления (ТНД), каждая из которых включает статор и ротор, и двухступенчатой свободной турбины (СТ), которая состоит из статора, ротора и корпуса опор ротора свободной турбины. Выходное устройство выполнено в виде расширяющегося патрубка и служит для снижения скорости газового потока и отвода его в атмосферу в сторону от оси двигателя. Оно расположено непосредственно за корпусом опор ротора СТ двигателя и передним фланцем крепится к заднему фланцу корпуса опор ротора СТ стяжной лентой, затянутой стяжными болтами, законтренными проволокой. Задним фланцем выхлопное устройство при помощи болтов крепится к разрезному кольцу, которое опирается на коническую балку и фиксируется на ней стяжной лентой, затянутой гайкой, законтренной проволокой.

Выходное устройство состоит из экрана, конической балки и внутреннего кожуха, которые соединены между собой стойками. По наружной поверхности к внутреннему кожуху крепится наружный кожух с выштамповками в форме чашек. Трансмиссия. В данном двигателе каждый из каскадов имеет две опоры — заднюю и переднюю. В роли передней опоры выступает шарикоподшипник, а роли задней — роликоподшипник (КВД, КНД). На валу же свободной турбины роль передней опоры играет роликоподшипник, а задней — шарикоподшипник.

Система управления [ править ]

Так как Д-136 предназначен для установки на вертолёты, где частота вращения винтов постоянна, топливная автоматика двигателя рассчитана на поддержание оборотов свободной турбины (СТ). На двигателе установлены топливный регулятор и регулятор частоты вращения свободной турбины . Регулятор топлива дозирует топливо при запуске, приёмистости и сбросе газа, а на установившемся режиме дозирует топливо по командам от регулятора частоты вращения.

Регулятор управляя топливным регулятором, поддерживает обороты свободной турбины, которые стремятся уменьшиться при увеличении шага несущего винта (взятии рычага «Шаг-газ» на себя) и увеличиться при сбросе шага. Возможно изменение оборотов СТ с помощью рычага перестройки регулятора (РПР). Кроме того, регуляторы установленных на вертолёте двигателей синхронизируют мощности двигателей. Отключается синхронизация при появлении сигнала превышения оборотов СТ от блока предельных регуляторов (БПР).

Источники [ править ]

Турбовальный двигатель Д-136. Руководство по технической эксплуатации. Книга 1 — разделы 70, 72, книга 2 — разделы 73, 75, 77, 80.

Читать еще:  Двигатель абдуллаева принцип работы

Принципиальная схема двухкаскадного турбореактивного двигателя.

1 – каскад низкого давления;

2 – каскад высокого давления;

Н’-В – входное устройство;

В-К1 – компрессор низкого давления;

К1 – компрессор высокого давления;

К-Г – камера сгорания;

Г-Т1 – турбина высокого давления;

Т1 – турбина низкого давления;

Т-Т2 – выходной канал;

Т2 – выходное сопло.

Двухкаскадный ТРД образован двумя коаксиально (симметрично относительно одной оси) расположенными кинематически несвязанными турбокомпрессорами – каскадами: каскадом низкого 1 и каскадом высокого 2 давления. В таком двигателе воздух последовательно сжимается в двух компрессорах – сначала низкого К1), а затем высокого 1 — К) давления, каждый из которых вращается своей турбиной – низкого 1 — Т) и высокого — Т1) давления соответственно. В зависимости от режима работы двигателя соотношение между частотами вращения обоих каскадов автоматически изменяется и обеспечивает достаточную эффективность действия компрессоров.

Требования к повышению располагаемой тяги обусловили создание двигателей с большим расходом воздуха, который в настоящее время доходит в стартовых условиях до 200 кг/с против 20-40 кг/с у первых образцов.

Для получения все более легких и компактных конструкций были разработаны более совершенные приемы конструирования с использованием новых материалов и технологий. В результате современные мощные ТРД развивают в стартовых условиях тягу до 150 кН против 10-20 кН у первых образцов. Их удельный вес снизился от 0,4-0,7 до 0,2 Н/Н тяги. Часовой массовый расход топлива на 1 Н тяги (удельный расход топлива) уменьшился от 0,11-0,135 до 0,085 кг/Н∙ч.

В начальный период своего развития ТРД обеспечивали более высокие скорости полета, но для разгона скоростных самолетов до необходимой для взлета скорости требовалась большая длина взлетно-посадочных полос на аэродромах. Этот недостаток мог быть устранен при возможности хотя бы кратковременного увеличения тяги (на период взлета) без существенного утяжеления двигателя, т. е. путем форсирования тяги.

Основным способом увеличения тяги при неизменном расходе воздуха является повышение температуры газа. Это увеличивает работу расширения, а следовательно, и скорость реактивной газовой струи на выходе. В этом отношении рабочий процесс ТРД обладает большими возможностями, поскольку при полном использовании кислорода воздуха для сжигания топлива температура газа может быть повышена до 2500-2800 К. Однако допускаемая температура намного меньше (

2000 К), поскольку она ограничена конструктивно-технологическими возможностями обеспечения надежной работы турбины. Поэтому в камере сгорания для сжигания топлива используется лишь небольшая часть имеющегося в воздухе кислорода.

Хотя выходное сопло работает при более низкой температуре газа, чем турбина, по своему устройству оно может, наоборот, допускать более высокую температуру, поскольку не имеет вращающихся нагруженных элементов конструкции и по своей конфигурации более доступно для охлаждения. Вместе с тем повышение температуры газа может увеличить работу расширения в сопле, а следовательно, скорость истечения газовой струи и тягу двигателя.

Повышение температуры газа перед соплом при неизменной температуре перед турбиной может быть получено только путем сжигания дополнительного топлива в специальной камере сгорания, расположенной между турбиной и соплом. Подобная камера сгорания получила название форсажная камера. В ней для сжигания топлива служит кислород воздуха, не использованный в основной камере сгорания.

Форсажная камера работает не во время всего полета, а только для выполнения сложных маневров и увеличения скорости, т.е. на форсажных режимах.

Что такое двухкаскадный двигатель

Двигатель Д-20П двухконтурный, двухвальный, с двухкаскадным компрессором, нерегулируемыми проходными сечениями и раздельным истечением потоков воздуха и газа из сопел наружного и внутреннего контуров.

Двигатель устанавливается на скоростных пассажирских среднемагистральных самолетах Ту-124.

Двухконтурная схема, по сравнению с обычним ТРД, позволяет значительно снизить удельные расходы топлива во всем диапазоне летных условий и режимов работы двигателя. Степень двухконтурности — отношение расхода воздуха через наружный контур к расходу воздуха через внутренний контур — принята равной единице на взлетном режиме.

Двухконтурная двухвальная схема двигателя со сжатием воздуха в двухкаскадном компрессоре позволяет, кроме того, значительно улучшить эксплуатационные данные, расширить диапазон устойчивой работы, облегчить запуск и улучшить приемистость двигателя.

Компрессор двигателя выполнен двухкаскадным, осевого типа. Первый каскад компрессора (компрессор низкого давления) — трехступенчатый, с первой сверхзвуковой ступенью — приводится второй (по ходу течения газа) турбиной.

Второй каскад компрессора (компрессор высокого давления), имеющий восемь ступеней, приводится первой турбиной.

Для обеспечения устойчивой работы компрессора при небольших числах оборотов на втором каскаде компрессора за III и IV ступенями предусмотрен перепуск воздуха в наружный контур двигателя.

Камера сгорания двигателя — трубчато-кольцевого типа, с двенадцатью жаровыми трубами диаметром 120 мм.

Камера сгорания расположена между вторым каскадом компрессора и первой турбиной.

Турбина двигателя — осевого типа, реактивная, трехступенчатая, состоит из первой и второй турбин.

Читать еще:  Чем достать блок двигателя

Первая турбина (высокого давления) — одноступенчатая, с охлаждаемым диском и неохлаждаемыми лопатками ротора; лопатки соплового аппарата охлаждаются воздухом.

Вторая турбина (низкого давления) — двухступенчатая.

Сопла наружного и внутреннего контуров двигателя — сверхзвуковые, нерегулируемые.

Для установки и привода агрегатов, обслуживающих двигатель и самолет, на двигателе установлены две коробки приводов, расположенные на разделительном корпусе.

Запуск и остановка двигателя, а также изменение режимов его работы, осуществляются одним рычагом управления. Запуск двигателя — автоматический, осуществляется системой питания и запуска СПЗ-19Б-48. Регулирование подачи топлива в камеру сгорания при неизменном режиме работы и различных скоростях и высотах полета производится автоматически, исходя из условий поддержания постоянного числа оборотов ротора второго каскада компрессора.

Для воспламенения топливо-воздушной смеси в жаровых трубах камеры сгорания на двигателе установлены агрегат зажигания СКНА-22-2А и две свечи СП-06ВП-1.

Подача масла для смазки и охлаждения подшипников двигателя осуществляется нагнетающей ступенью основного масляного насоса ОМН-35Б.

Откачка масла из масляных полостей осуществляется тремя ступенями масляного насоса откачки МНО-35БТЗ и откачивающей ступенью основного масляного насоса ОМН-35Б.

Двигатель состоит из следующих основных узлов и систем:

  • осевого трехступенчатого компрессора низкого давления (первого каскада);
  • разделительного корпуса с коробками приводов агрегатов;
  • осевого восьмиступенчатого компрессора высокого давления (второго каскада);
  • трубчато-кольцевой камеры сгорания с двенадцатью жаровыми трубами;
  • одноступенчатой первой газовой турбины (высокого давления);
  • двухступенчатой второй газовой турбины (низкого давления);
  • двухконтурного выходного сопла;
  • системы смазки;
  • системы топливопитания и автоматического управления двигателем;
  • системы электропитания и запуска;
  • наружной арматуры и деталей крепления двигателя на самолете.

Двигатель оборудован противообледенительной системой, системой наддува герметических кабин самолета и отбором воздуха на наддув компрессора АК-150Н-2.


Двигатель Д-20П (вид слева)

Режим работы и время

Обороты первого каскада компрессора, об/мин

Обороты второго каскада компрессора, об/мин

Суммарная тяга, кГ

Удельный расход топлива, кг/(кг*т*час) не более

Средняя температура газа за турбиной в &#176 C, не более

Что такое двухкаскадный двигатель

Д-136 — авиационный турбовальный двигатель, разработанный в конце 1970-х годов в ГП «Ивченко-Прогресс» [1] на базе ТРДД Д-36. Серийно выпускается с 1982 года на ЗПО «Моторостроитель», ныне АО «Мотор Сич».

Содержание

  • 1 Носители
  • 2 Технические характеристики
  • 3 Конструкция
  • 4 Система управления
  • 5 Источники
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылки

Носители [ править | править код ]

Двигатель предназначался для вертолёта Ми-26.

Технические характеристики [ править | править код ]

Технические характеристики двигателя Д-136
Мощность на взлётном режиме: 10000 л. с. [2]
Удельный расход топлива: [3] 0,210 кг/л.с.·час
Степень повышения давления в компрессоре: 18,4
Макс. расход воздуха: 36 кг/с
Макс. температура перед турбиной: 1516 К
Длина: 3715 мм
Ширина: 1382 мм
Высота: 1124 мм
Сухая масса: 1077 кг
Назначенный ресурс: 2000 часов

Конструкция [ править | править код ]

Д-136 — двухкаскадный ГТД с силовой турбиной. Двигатель имеет модульную конструкцию, состоит из модулей:

  • компрессор низкого давления (КНД);
  • компрессор высокого давления (КВД);
  • камера сгорания ;
  • турбина высокого давления (ТВД);
  • турбина низкого давления (ТНД);
  • свободная турбина;
  • выходное устройство.

Модули КНД, КС, ТВД, ТНД взаимозаменяемы с аналогичными модулями Д-36. Осевой компрессор имеет 6 и 7 ступеней в каскадах низкого и высокого давления. Его конструкция аналогична компрессору двигателя Д-36, за исключением промежуточного корпуса между каскадами низкого и высокого давления. Камера сгорания — кольцевая. Турбины компрессора — осевые одноступенчатые, свободная турбина — осевая двухступенчатая. Крутящий момент от ротора силовой турбины через задний вал передаётся на редуктор винта. Вспомогательные агрегаты двигателя установлены на коробках приводов, расположенных сверху и снизу промежуточного корпуса с приводом от вала турбины высокого давления.

Двигатель выполнен по схеме с двухвальным газогенератором и свободной турбиной. Компрессор двигателя осевой, двухкаскадный, тринадцатиступенчатый. Он состоит из 6-ступенчатого компрессора низкого давления (КНД) и 7-ступенчатого компрессора высокого давления (КВД). КНД расположен в передней части двигателя за пылезащитным устройством (ПЗУ), КВД — за промежуточным корпусом. Роторы КНД и КВД приводятся во вращение своими турбинами и связаны между собой только газодинамической связью.

Промежуточный корпус установлен между КНД и КВД, предназначен для установки агрегатов двигателя и их приводов, установки узлов передней подвески двигателя к летательному аппарату и образует воздушный тракт двигателя на своём участке. Промежуточный корпус имеет форму двух усечённых конусов, соединённых восемью стойками — рёбрами. К промежуточному корпусу крепятся спрямляющий аппарат шестой ступени КНД, корпус КНД, корпус КВД, входной направляющий аппарат КВД, корпус передней опоры ротора высокого давления. Четыре стойки выполнены полыми и сообщаются с внутренней полостью промежуточного корпуса. Через две стойки проходят рессоры, передающие вращение к приводам, установленным в верхнем и нижнем коробчатых приливах. Полости ещё двух стоек служат для слива масла из верхнего коробчатого прилива в полость центрального привода.

Турбина двигателя осевая, реактивная, четырёхступенчатая. Она служит для преобразования энергии газового потока в механическую энергию вращения компрессоров двигателя, приводов агрегатов и трансмиссии вертолёта. Расположена турбина за камерой сгорания и состоит из одноступенчатой турбины высокого давления (ТВД), одноступенчатой турбины низкого давления (ТНД), каждая из которых включает статор и ротор, и двухступенчатой свободной турбины (СТ), которая состоит из статора, ротора и корпуса опор ротора свободной турбины. Выходное устройство выполнено в виде расширяющегося патрубка и служит для снижения скорости газового потока и отвода его в атмосферу в сторону от оси двигателя. Оно расположено непосредственно за корпусом опор ротора СТ двигателя и передним фланцем крепится к заднему фланцу корпуса опор ротора СТ стяжной лентой, затянутой стяжными болтами, законтренными проволокой. Задним фланцем выхлопное устройство при помощи болтов крепится к разрезному кольцу, которое опирается на коническую балку и фиксируется на ней стяжной лентой, затянутой гайкой, законтренной проволокой.

Читать еще:  Где какие датчики на двигателе ауди 100

Выходное устройство состоит из экрана, конической балки и внутреннего кожуха, которые соединены между собой стойками. По наружной поверхности к внутреннему кожуху крепится наружный кожух с выштамповками в форме чашек. Трансмиссия. В данном двигателе каждый из каскадов имеет две опоры — заднюю и переднюю. В роли передней опоры выступает шарикоподшипник, а роли задней — роликоподшипник (КВД, КНД). На валу же свободной турбины роль передней опоры играет роликоподшипник, а задней — шарикоподшипник.

Система управления [ править | править код ]

Так как Д-136 предназначен для установки на вертолёты, где частота вращения винтов постоянна, топливная автоматика двигателя рассчитана на поддержание оборотов свободной турбины (СТ). На двигателе установлены топливный регулятор и регулятор частоты вращения свободной турбины . Регулятор топлива дозирует топливо при запуске, приёмистости и сбросе газа, а на установившемся режиме дозирует топливо по командам от регулятора частоты вращения.

Регулятор управляя топливным регулятором, поддерживает обороты свободной турбины, которые стремятся уменьшиться при увеличении шага несущего винта (взятии рычага «Шаг-газ» на себя) и увеличиться при сбросе шага. Возможно изменение оборотов СТ с помощью рычага перестройки регулятора (РПР). Кроме того, регуляторы установленных на вертолёте двигателей синхронизируют мощности двигателей. Отключается синхронизация при появлении сигнала превышения оборотов СТ от блока предельных регуляторов (БПР).

Источники [ править | править код ]

Турбовальный двигатель Д-136. Руководство по технической эксплуатации. Книга 1 — разделы 70, 72, книга 2 — разделы 73, 75, 77, 80.

двухкаскадный двигатель

Большой англо-русский и русско-английский словарь . 2001 .

  • двухкаскадный
  • двухкаскадный клапан

Смотреть что такое «двухкаскадный двигатель» в других словарях:

Турбореактивный двигатель — состоит из компрессора, системы сгорания, турбины и сопла, которое представляет собой сужающуюся трубу, помещенную внутри выпускной трубы. Поток горячего сжатого газа, поступающий из турбины, попадая в сопло, преобразуется в высокоскоростную… … Официальная терминология

Р-25-300 — – авиационный турбореактивный двухвальный двухкаскадный двигатель, дальнейшее развитие Р 13 300. Конструкция Двигатель состоит из 3 ступенчатого компрессора низкого давления, 5 ступенчатого компрессора высокого давления, одноступенчатой турбины… … Википедия

Д-136 — Двигатель Д 136 на МАКС 2009 Д 136 авиационный турбовальный двигатель, разработанный в 70 х в … Википедия

ГОСТ 23851-79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23851 79: Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения оригинал документа: 293. Аварийное выключение ГТД Аварийное выключение Ндп. Аварийное отключение ГТД D. Notausschaltung Е. Emergency shutdown F. Arrêt urgent… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Авиадвигатель (компания) — У этого термина существуют и другие значения, см. Авиадвигатель. ОАО «Авиадвигатель» Тип … Википедия

АШ — Рис. 1. Звездообразный поршневой двигатель воздушного охлаждения АШ 82ФН. АШ — марка авиационных двигателей, созданных в опытном КБ под руководством А. Д. Швецова (см. Пермское моторостроительное конструкторское бюро). Двигатели,… … Энциклопедия «Авиация»

АШ — Рис. 1. Звездообразный поршневой двигатель воздушного охлаждения АШ 82ФН. АШ — марка авиационных двигателей, созданных в опытном КБ под руководством А. Д. Швецова (см. Пермское моторостроительное конструкторское бюро). Двигатели,… … Энциклопедия «Авиация»

АШ — Рис. 1. Звездообразный поршневой двигатель воздушного охлаждения АШ 82ФН. АШ — марка авиационных двигателей, созданных в опытном КБ под руководством А. Д. Швецова (см. Пермское моторостроительное конструкторское бюро). Двигатели,… … Энциклопедия «Авиация»

АШ — Рис. 1. Звездообразный поршневой двигатель воздушного охлаждения АШ 82ФН. АШ — марка авиационных двигателей, созданных в опытном КБ под руководством А. Д. Швецова (см. Пермское моторостроительное конструкторское бюро). Двигатели,… … Энциклопедия «Авиация»

АШ — марка авиационных двигателей, созданных в опытном конструкторском бюро под руководством А. Д. Швецова (см. Пермское моторостроительное конструкторское бюро). Двигатели, разработанные под руководством его преемника П. А. Соловьёва, имеют другие… … Энциклопедия техники

НК — Рис. 1. Турбовинтовой двигатель НК 12. НК — марка авиационных двигателей, созданных под руководством Н. Д. Кузнецова (см. Куйбышевское научно производственное объединение «Труд»). Основные данные некоторых двигателей приведены в… … Энциклопедия «Авиация»

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector