Двигатель всу что это

Вспомогательная силовая установка

Вспомогательная силовая установка (ВСУ) — вспомогательный источник энергии на транспортном средстве, не предназначенный для приведения средства в движение. Во многих случаях назначением ВСУ является запуск основного двигателя, а также обеспечение средства энергией на стоянках. Различные виды ВСУ устанавливаются на самолёты, а также на некоторые большие наземные и морские транспорты.

Содержание

Самолеты

ВСУ самолета обычно представляет собой относительно небольшой газотурбинный двигатель, используемый для выработки электричества, создания давления в гидравлической системе и кондиционирования воздуха во время нахождения самолета на земле, запуска основных двигателей, обычно с помощью сжатого воздуха, отбираемого от компрессора ВСУ. Иногда применяется электрический запуск, в этом случае генератор ВСУ работает в форсированном режиме — так, например, действует турбоагрегат ТГ-16, установленный на самолетах Ан-12, Ил-18. Непосредственно сама установка запускается, как правило, с помощью электростартера. В более современном варианте в качестве ВСУ используется турбостартер на двигателе, который в режиме ВСУ работает на коробку приводов (на которой расположены генераторы и гидронасосы). Примером может служить разработанный ОАО «Климов» агрегат ГТДЭ-117 (газотурбинный двигатель энергоузел) силовой установки самолета МиГ-29 в составе двигателей РД-33 и КСА-2 и ГТДЭ-117-1 двигателя АЛ-31Ф самолёта Су-27.

Первым лайнером, использующим газотурбинный двигатель в качестве ВСУ, был Boeing 727 в 1963 году.

ВСУ позволяет поддерживать работоспособность самолётных систем и оборудования при выключенных двигателях в слабо оснащённых или необорудованных аэропортах, что резко повышает автономность и позволяет выполнять техническое обслуживание самолёта с минимальным привлечением аэродромных служб.

В современных реактивных самолетах ВСУ обычно располагается в хвостовой части. У большинства современных самолетов можно увидеть сопло ВСУ, выходящее из хвоста.

ВСУ самолёта Airbus (320 серии)

Панель управления ВСУ ТА-6 на Ту-144

ТА-6А — ВСУ Ту-154Б-2, вид со стороны турбины

ТА-6А — вид спереди, со стороны агрегатов

Хвост Ту-134 с открытой створкой забора воздуха ВСУ ТА-8 (под РН)

Турбоагрегат АИ-9 — запуск двигателей Як-40, Ми-8, Ка-50

Бронетехника

ВСУ используется на некоторых танках для выработки электроэнергии во время стоянок без значительных затрат топлива и демаскирующего теплового излучения, связанных с работой основного двигателя. Примером может служить танк М1 «Абрамс». Из советских/российских танков вспомогательной силовой установкой оснащены модернизированные Т-72, Т-80, Т-90.

Также газотурбинными ВСУ оснащаются некоторые боевые и специальные машины, например, ЗСУ-23-4 «Ши́лка».

«Буран»

В связи с тем, что космический корабль «Буран» после схода с орбиты совершает «безмоторный» планирующий полет, для работы органов аэродинамического управления требуется самостоятельный источник энергии, создающий давление в магистралях гидросистемы, функции которого в обычных самолетах выполняет коробка отбора мощностей в составе выносных агрегатов турбореактивного двигателя. Для орбитального корабля таким источником первичной энергии стала ВСУ, осуществляющая привод насосов гидравлической системы, обеспечивающих заданное давление рабочей жидкости в рулевых системах аэродинамических органов управления, в тормозной системе и системе выпуска шасси. Для обеспечения надежности на корабле установлены три автономные ВСУ в каждом из трех каналов гидросистемы, гарантирующие работу органов управления даже в случае отказа двух каналов из трех. [1]

На судах, не относящихся к категории маломерных, обычно используют отдельные дизель-генераторы, вырабатывающие трёхфазный ток 50 или 60 Гц, что позволяет использовать стандартное промышленное электрооборудование (например, стандартные асинхронные электродвигатели). На некоторых речных судах, например «Ярославец» используется бортовая сеть постоянного тока с напряжением 28В и дизель-генератор, вырабатывающий такое напряжение.

Локомотивы

На газотурбовозах (например, советских Г1 и ГП1) вспомогательная силовая установка применяется для запуска основного двигателя, производства манёвров и движения одиночного локомотива (это объясняется тем, что газотурбинный двигатель, в отличие от дизеля, при малой нагрузке резко снижает свой КПД).

На паровозах вспомогательные паровые машины или турбины, получающие пар от основного или вспомогательного котла, обеспечивают работу электрического генератора и воздушного компрессора.

Автомобили

При установке на автомобиле специального оборудования, требующего электрического питания при неработающем двигателе в качестве вспомогательных силовых установок используют, обычно, широко распространенные электроагрегаты (например, на военных автомобилях СССР использовались агрегаты серии «АБ»). Причем, на ряде спецмашин, выполненных на базе ЗИЛ-157 и имеющих в своем составе агрегат АБ, с его помощью был возможен запуск основного двигателя автомобиля с использованием специального селенового выпрямителя.

Читать еще:  Двигатель amc 242 тюнинг

ВСУ-120 — новое слово в авиатехнике

В чем особенности вспомогательной силовой установки, созданной холдингом «Авиационное оборудование»

Среди более чем 20 тысяч наименований изделий, производимых компаниями, входящими в холдинг «Авиационное оборудование», немало инновационных разработок, значительно превосходящих существующие российские и зарубежные аналоги. Сегодня расскажем про одну из них — новейшую вспомогательную силовую установку ВСУ-120.

Модель новейшей вспомогательной силовой установки (ВСУ-120) для перспективных российских самолетов была представлена летом 2014 года, на открытии центра проектирования холдинга «Авиационное оборудование».

«По своей мощности новая ВСУ-120 превосходит российские аналоги, а ее технические характеристики отвечают концепции «более электрического самолета» (БЭС), — рассказал генеральный директор холдинга «Авиационное оборудование» Максим Кузюк.

Поясним, вспомогательные силовые установки — это дополнительный источник энергии для самолетов, бронетехники, судов, локомотивов, автомобилей и прочей большой наземной и морской техники. Задача ВСУ — запуск основного двигателя, а также обеспечение транспортного средства энергией на стоянках.

В авиации ВСУ — это относительно небольшой газотурбинный двигатель. Его используют для выработки электричества, создания давления в гидравлической системе и кондиционирования воздуха во время нахождения самолета на земле.

С помощью сжатого воздуха, отбираемого от компрессора ВСУ, происходит запуск основных двигателей самолета. Когда же применяется электрический запуск, генератор ВСУ работает в форсированном режиме. Сама же вспомогательная силовая установка запускается с помощью электростартера.

Впервые газотурбинный двигатель был использован в качестве ВСУ в 1963 году. Благодаря ему, самолеты Boeing-727 смогли приземляться в небольших региональных аэропортах и не зависеть от оборудования наземных служб.

ВСУ-120, созданная специалистами холдинга «Авиационного оборудования», легче и мощнее современных зарубежных аналогов. Она позволяет перевести на электрический привод большую часть бортовых устройств воздушного судна, повысив эффективность их работы и снизив расход топлива воздушных судов на 20-25 процентов.

В качестве ноу-хау, как пояснил Максим Кузюк, использована новейшая схема без коробки приводов, которая позволила уменьшить количество узлов и деталей ВСУ-120 на 30 процентов. Другими словами, инженеры холдинга разработали высокооборотный генератор, ротор которого соединили с валом газотурбинного двигателя (ГТД) напрямую.

В итоге генератор ВСУ-120 получил способность работать на 40-60 тыс. оборотах в минуту (для сравнения: максимальное количество оборотов генератора прочих современных силовых установок — 12-24 тыс. в минуту). А снижение числа узлов и деталей, в свою очередь, повлекло за собой и уменьшение себестоимости установки. Таким образом, предварительная цена одного изделия составила около 10,5 млн рублей.

Другими важными преимуществами ВСУ-120 являются: высокая надежность, простота конструкции, возможность бесперебойной работы при температуре от -55 до +55С, уменьшенные эксплуатационные расходы за счет гибкой программы управления (ГТД) с применением электронной системы управления двигателем с полной ответственностью (FADEC), повышенный ресурс, а также снижение массы на 20 процентов и габаритов на 15 процентов.

Разработчиком и производителем ВСУ-120 является Уфимское агрегатное предприятие (УАП) «Гидравлика» (входит в холдинг «Авиационное оборудование»). Оно осуществляет поддержку всего жизненного цикла изделия, включая производство, послепродажное обслуживание и эксплуатационный ремонт.

Продукция УАП «Гидравлика» хорошо известна отечественным авиастроителям. Она применяется в самолетах «Ту», «Ил», «Ан», «Як», «Су» и «МиГ», вертолетах «Ми» и «Ка», а также в системе «Энергия-Буран».

ВСУ-120, как предполагается, будут использоваться на бортах среднемагистрального лайнера МС-21 и других перспективных отечественных самолетов. Создание силовой установки нового поколения, по мнению экспертов, способно решить проблему импортозамещения авиационной техники.

Сейчас ВСУ-120 находится на стадии эскизно-технического проекта. Первый опытный образец будет готов к концу 2015-го. Серийный выпуск установки планируется начать в 2017 году.

Читать еще:  Газель некст дизель или бензиновый двигатель что лучше

Холдинг «Авиационное оборудование» производит и другие вспомогательные силовые установки, которые используются, в частности, на таких уникальных летательных аппаратах, как военно-транспортный самолет Ил-76МД-90А или крупнейший в мире многоцелевой транспортный вертолет Ми-26. К 2020 году «Авиационное оборудование» планирует увеличить выпуск вспомогательных силовых установок в три раза.

«Холдинг намерен расширить участие в проектах по созданию перспективной российской и зарубежной авиационной техники, — заявил глава «Авиационного оборудования» Максим Кузюк. — Поэтому мы планируем, что к 2020 году количество ВСУ, выпускаемых на базе «Гидравлики», достигнет 150 изделий в год».

В июле прошлого года «Авиационное оборудование» и французская компания Microturbo (Safran) договорились о совместных инвестициях в разработку и подготовку производства новой ВСУ, предназначенной для рынка вертолетной техники. Соответствующий меморандум о сотрудничестве был подписан между ними во время встречи на авиасалоне Farnborough-2014.

Французская компания будет проектировать и разрабатывать основные компоненты и выступать интегратором системы. «Авиационное оборудование» разработает систему зажигания, электростартер, электрогенератор и систему управления двигателем, а также запустит сборочную линию производства ВСУ для российской авиационной техники.

«Соглашение с компанией Microturbo является важным стратегическим шагом для выхода на международный рынок с продуктами нового поколения», — считает генеральный директор холдинга «Авиационное оборудование» Максим Кузюк.

Комплетная сыстема управления топливом

Турбовинтовые и поршневые двигатели, топливные системы для ВСУ и АПА

Топливная система для турбовинтовых и поршневых двигателей

Компания «Jihostroj» производит систему управления топливом для всех версий турбовинтовых двигателей «M-601». Это гидромеханическая система с электронным ограничителем предельных параметров. Блок управления топливом и топливный насос были полностью разработаны и спроектированы в компании «Jihostroj». За последние три десятилетия было произведено более 7000 единиц системы управления топливом и системы управления воздушным винтом. Основываясь на опыте разработки системы управления топливом и воздушным винтом для трехвального турбовинтового двигателя «М-602», компания «Jihostroj» разработала собственную усовершенствованную электронно-цифровую систему управления двигателем с полной ответственностью (англ. FADEC) для семейства реактивных двигателей «Jet-2», вплоть до этапа работающих образцов. Наши системы управления топливом и воздушным винтом также находится на новом сертифицированном турбовинтовом двигателе «GE H80».
Блок управления топливом является основной частью системы управления топливом с использованием электронной системы управления (FADEC) для семейства реактивных двигателей «DV-2».

Топливная гидромеханическая система управления с электронным ограничителем для турбовинтового двигателя «M-601 / H-80». Разработана и спроектирована в компании «Jihostroj».

Главный топливной насос турбовинтового двигателя «M-601/H-80». Разработан и спроектирован в компании «Jihostroj».

Топливные системы для ВСУ и АПА

Опыт компании «Jihostroj» с разработкой и производством комплетных систем топливопытания и управления подачи топлива для маленьких ВСУ длится более трех десятилетий. Помимо продуктов предедущих поколений с тысячу произведенных единиц для различных применений на военных учебно-тренировочных самолётах, легких штурмовых самолетах и вертолетах и находящиеся в самых тяжелих условиях. Новые программы проходят сертификацию или уже запускаются в серийное производство, например, для агрегатов наземного питания или новых применений ВСУ для вертолетов, используя новейшие технологии для дозирования топлива, таких как одноступенчатый сервоклапан собственной конструкции или насос дозирования топлива с мотором «BLDC».
Компания «Jihostroj» недавно разработала современную систему управления подачи топлива для ВСУ и небольших турбинных двигателей, с использованием технологии одноступенчатого сервоклапана.

В настоящее время разрабатывается насос дозирования топлива с использованием бескщеточного электрического двигателя постоянного тока («BLDC») включая электронное управление, с потенциальным применением в составе ВСУ, АПА и не больших турбо двигателей.

ВСУ-10

ВСУ-10 (изделие «21») — Вспомогательная силовая установка на базе газотурбинного двигателя со свободной турбиной, вращающей приводной компрессор и генератор переменного тока через редуктор-мультипликатор. Применяется на отечественных самолётах различных модификаций Ил-86 и Ил-96 разработки КБ Ильюшина. ВГТД ВСУ-10 разработан в Омском моторостроительном конструкторском бюро.

ВСУ-10 используется в качестве автономного энергоузла на земле при неработающих двигателях самолёта и в аварийных ситуациях в полёте. Запуск ВСУ возможен при стоянке самолёта на аэродромах с относительной высотой до 1000 метров, запуск в полёте до высоты 4000 метров, работа ВСУ в полёте возможна до высоты 5000 метров. Время непрерывной работы — до 15 часов. ВСУ обеспечивает:

  • электропитание основных бортовых потребителей переменным током 208 вольт 400 гц.
  • подачу воздуха в систему кондиционирования самолёта с расходом до 3,5 кг/с
  • подачу воздуха на турбонасосные установки
  • подачу воздуха в систему воздушного запуска маршевых двигателей.
Читать еще:  Что такое полудизельный двигатель

На самолётах Ил-86/96 ВСУ установлена в хвостовой части самолёта в обогреваемом отсеке (от СКВ).

Содержание

  • 1 История
  • 2 Конструкция
  • 3 Работа ВСУ
  • 4 Интересные факты
  • 5 Характеристики ВГТД ВСУ-10
  • 6 Объекты, куда может устанавливаться ВСУ-10
  • 7 Ссылки
  • 8 Литература

История [ править | править код ]

Двигатель ВСУ-10 (изделие «21») разработан в Омском машиностроительном конструкторском бюро (КБ-8). Он создан на базе газогенератора турбовинтового двигателя ТВД-10Б. Государственные испытания прошёл в 1979 году.

Конструкция [ править | править код ]

ВСУ-10 конструктивно состоит из:

  • газотурбинного двигателя ГТД-21
  • редуктора-мультипликатора РМ-21
  • приводного компрессора ПК-21
  • генератора переменного тока ГТ40ПЧ6 сер.2
  • механизма перепуска воздуха за приводным компрессором

Работа ВСУ [ править | править код ]

ВСУ расположена в корме лайнера в собственном отсеке, представляющим собой самостоятельную съёмную конструкцию. Створка входного канала ВСУ на время работы открывается электроприводным механизмом МП-750ТВ.

Запуск ВСУ возможен в одном из двух режимов: нормальном или экстренном. В нормальном режиме ВСУ за время не более 30 сек. выходит на режим малого газа, и после прогрева выводится на рабочие обороты, после чего возможно включение генератора и отбора воздуха. При экстренном запуске двигатель непосредственно выходит на номинальный режим, минуя режим малого газа, при этом отключаются все защитные системы.

Раскрутка ВСУ при запуске двумя электростартерами СТ-107Б от источника электрической энергии постоянного тока: наземной установки или бортовых аккумуляторных батарей.

Программа запуска реализуется автоматической панелью АПД-10, система воспламенения топлива состоит из радиоизотопного агрегата СКН-22-1 и двух воспламенителей с двумя полупроводниковыми свечами СП-24ВА.

Время выхода двигателя на режим МГ не более 30 сек, заброс температуры выходящих газов не более 620°С. Прогрев ВСУ на режиме МГ не менее 3 мин, после чего можно переключать режим работы на номинальные обороты и включать нагрузку.

Останов ВСУ: снять нагрузку, перевести двигатель на режим МГ для охлаждения на время не менее 3 мин, выключить ПОС ВСУ, остановить двигатель выключателем выбора режима работы. После остановки ВСУ выждать не менее 30 сек для охлаждения, затем выключить главный выключатель, при этом закроется заслонка входного канала.

Интересные факты [ править | править код ]

Характеристики ВГТД ВСУ-10 [ править | править код ]

Основные технические данные:

  • Габаритные размеры двигателя:
    • ширина — 1035±10 мм.
    • высота — 1264±10 мм.
    • длина — 2225±10 мм.
  • Масса двигателя (не более):
    • масса в состоянии поставки — 510 кг;
    • сухая масса (по ГОСТ 17106-79) — 213,02 кг;
  • Часовой расход топлива, не более 120 кг/ч.
  • Установленный ресурс двигателя:
    • до первого капитального ремонта (межремонтный) — 1500 ч/2100 запусков (по техническому состоянию);
    • назначенный ресурс — 4500 ч/6300 запусков.
    • срок службы (хранения) до первого капитального ремонта (межремонтный) — 6 лет (с последующим продлением по техническому состоянию до 10 лет).
  • Основные параметры сжатого воздуха:
    • расход воздуха, не менее — 3,5 кг/с (возможность изменения до нуля).
    • абсолютное полное давление, не менее — 4,35 кг/см 2 .
    • температура, не более — 217,5 °C.
  • Основные параметры электрической энергии:
    • мощность — 40 кВт/60 кВт (ВСУ-10-02).
    • напряжение — 208/120 В.
    • частота — 400 Гц.
  • Применяемое топливо: ТС-1, РТ.

Основные модули и функциональные системы ВСУ-10:

  • Генератор переменного тока.
  • Система запуска.
  • Газогенератор.
  • Масляная система.
  • Система защиты.
  • Противообледенительная система.
  • Система управления и контроля.
  • Система топливопитания и регулирования.
  • Редуктор-мультипликатор.
  • Приводной компрессор (с механизмом перепуска воздуха за ним).
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector