Мимикрирующий полеолой
Я люблю строить самолеты!
Самарское государственное научно-производственное предприятие (СГНПП) LТруд ведет разработку нового турбовинтового двигателя НК-93 тягой 1800 кгс. 87% тяги этого двигателя обеспечивается закапотированным винтовентилятором с соосными винтами, остальное ╒ газогенераторами.
Изучение концепции двигателя началось в 1985 г. Было определено, что закапотированный ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7% большую тягу, чем незакапотированный двигатель и закапотированный ТВВД с одноступенчатым вентилятором.
ТВВД НК-93 по конструкции и принципу работы аналогичен закапотированному интегральному винтовентилятору с соосными винтами CRISP, изучаемому совместно фирмами Pratt & Whitney (США) и MTU (Германия). Фирма MTU пока испытала только уменьшенные модели двигателя CRISP в аэродинамической трубе.
Диаметр вентилятора ТВВД НК-93 равен 2900 мм, а длина лопатки составляет 1050 мм. Внутренний диаметр обечайки вентилятора, выполненной из композиционного материала, равен 2920 мм, а внешний ╒ 3150 мм. Полная длина двигателя составляет 5500 мм, а его масса равна 3650 кг (с вентилятором).
По оценке специалистов, в крейсерском режиме полета при М = 0,75 и высоте полета 11000 м удельный расход топлива ТВВД НК-93 будет равен 0,49 кг/кгс∙ч. Суммарный расход воздуха на крейсерском режиме должен составлять 1000 кг/с.
Сохраняя традицию (как и в ТВД с соосными винтами, применявшемся на бомбардировщике Ту-95 ), СГНПП Труд сконструировало для ТВВД НК-93 вентилятор, в котором одна ступень вращается по часовой стрелке, а другая ╒ против часовой стрелки. Каждая ступень приводится отдельным валом от планетарного редуктора с семью сателлитами, рассчитанного на передачу мощности 30000 л.с.
Планетарный редуктор рассчитывается на ресурс 2000 ч, а межремонтный ресурс должен составлять 7500 ч. Пять опытных редукторов наработали во время испытаний 400 ч, а наивысшая наработка одного из редукторов - 200 ч. СГНПП Труд изготовил специальный стенд для проведения испытаний редукторов на выносливость.
КПД и мощность, подводимая планетарным редуктором на ступени вентилятора, были определяющими факторами для выбора числа лопаток каждой ступени вентилятора. Первая ступень, к которой подводится 40% мощности, содержит 8 лопаток, а вторая ступень, получающая 60% мощности, 10 лопаток.
Все саблевидные лопатки первой и второй ступеней вентилятора имеют угол стреловидности 30, а угол их установки может изменяться в диапазоне 110. Предполагается, что форма лопаток вентилятора позволит двигателю НК-93 удовлетворять нормам на шум ИКАО (глава 3) во всех контрольных точках.
В настоящее время вентиляторы пяти опытных двигателей оснащены лопатками из магния. Однако на серийных и опытных двигателях, которые намечается производить в будущем, предполагается устанавливать вентиляторы с лопатками из эпоксидного графитопластика.
Работы по газогенератору ТВВД НК-93 начались в 1988 г., и первый газогенератор был испытан в 1989 г. Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания и имеет трехвальную конструкцию: одноступенчатая турбина высокого давления приводит 8-ступенчатый компрессор высокого давления, одноступенчатая турбина среднего давления приводит 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатая свободная турбина передает мощность на планетарный редуктор.
Лопатки и диски компрессора низкого давления изготовлены из титана. Первые пять рабочих колес компрессора высокого давления также изготовлены из титана, остальные три ╒ из стальных сплавов.
Диски турбин выполнены из обычных сплавов на основе никеля, рабочие лопатки турбины высокого давления ╒ из монокристаллических материалов, а лопатки турбины среднего давления ╒ из материалов с направленной кристаллизацией.
Изучение концепции двигателя началось в 1985 г. Было определено, что закапотированный ТВВД с соосными винтами обеспечит на 7% большую тягу, чем незакапотированный двигатель и закапотированный ТВВД с одноступенчатым вентилятором.
ТВВД НК-93 по конструкции и принципу работы аналогичен закапотированному интегральному винтовентилятору с соосными винтами CRISP, изучаемому совместно фирмами Pratt & Whitney (США) и MTU (Германия). Фирма MTU пока испытала только уменьшенные модели двигателя CRISP в аэродинамической трубе.
Диаметр вентилятора ТВВД НК-93 равен 2900 мм, а длина лопатки составляет 1050 мм. Внутренний диаметр обечайки вентилятора, выполненной из композиционного материала, равен 2920 мм, а внешний ╒ 3150 мм. Полная длина двигателя составляет 5500 мм, а его масса равна 3650 кг (с вентилятором).
По оценке специалистов, в крейсерском режиме полета при М = 0,75 и высоте полета 11000 м удельный расход топлива ТВВД НК-93 будет равен 0,49 кг/кгс∙ч. Суммарный расход воздуха на крейсерском режиме должен составлять 1000 кг/с.
Сохраняя традицию (как и в ТВД с соосными винтами, применявшемся на бомбардировщике Ту-95 ), СГНПП Труд сконструировало для ТВВД НК-93 вентилятор, в котором одна ступень вращается по часовой стрелке, а другая ╒ против часовой стрелки. Каждая ступень приводится отдельным валом от планетарного редуктора с семью сателлитами, рассчитанного на передачу мощности 30000 л.с.
Планетарный редуктор рассчитывается на ресурс 2000 ч, а межремонтный ресурс должен составлять 7500 ч. Пять опытных редукторов наработали во время испытаний 400 ч, а наивысшая наработка одного из редукторов - 200 ч. СГНПП Труд изготовил специальный стенд для проведения испытаний редукторов на выносливость.
КПД и мощность, подводимая планетарным редуктором на ступени вентилятора, были определяющими факторами для выбора числа лопаток каждой ступени вентилятора. Первая ступень, к которой подводится 40% мощности, содержит 8 лопаток, а вторая ступень, получающая 60% мощности, 10 лопаток.
Все саблевидные лопатки первой и второй ступеней вентилятора имеют угол стреловидности 30, а угол их установки может изменяться в диапазоне 110. Предполагается, что форма лопаток вентилятора позволит двигателю НК-93 удовлетворять нормам на шум ИКАО (глава 3) во всех контрольных точках.
В настоящее время вентиляторы пяти опытных двигателей оснащены лопатками из магния. Однако на серийных и опытных двигателях, которые намечается производить в будущем, предполагается устанавливать вентиляторы с лопатками из эпоксидного графитопластика.
Работы по газогенератору ТВВД НК-93 начались в 1988 г., и первый газогенератор был испытан в 1989 г. Газогенератор включает кольцевую камеру сгорания и имеет трехвальную конструкцию: одноступенчатая турбина высокого давления приводит 8-ступенчатый компрессор высокого давления, одноступенчатая турбина среднего давления приводит 7-ступенчатый компрессор низкого давления и 3-ступенчатая свободная турбина передает мощность на планетарный редуктор.
Лопатки и диски компрессора низкого давления изготовлены из титана. Первые пять рабочих колес компрессора высокого давления также изготовлены из титана, остальные три ╒ из стальных сплавов.
Диски турбин выполнены из обычных сплавов на основе никеля, рабочие лопатки турбины высокого давления ╒ из монокристаллических материалов, а лопатки турбины среднего давления ╒ из материалов с направленной кристаллизацией.
