Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей под ред. Хронина Д. В. (1014169), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Микулина, В. Я. Климова, А. Д. Швецова и других, Коллективы ОКБ сосредоточили свои силы на создании и модернизации двигателей, а ЦИАМ и другие отраслевые институты оказывали нм научно-техническую помощь. Успехи отечественной авиации, достигнутые уже в предвоенные годы и обеспечившие победу в Великой Отечественной войне, создание первоклассного гражданского воздушного флота, а также внедрение в послевоенные годы реактивной авиации стали возможными благодаря созданию и развитию отечественной авиамоторной базы.
В авиации, в течение длительного периода, применялись только поршневые двигатели. Советские ученые и конструкторы, много труда вложившие в их совершенствование, вместе с тем разрабатывали другие принципиальные схемы двигателей. На смену поршневым двигателям, практически исчерпавшим к сороковым годам возможности дальнейшего их совершенствования, пришли воздушно-реактивные двигатели, позволившие резко 12 х х а сх х я сс х и 3 х й Е с с х з $ О. О Рг а О. аВ а З о х х х х В Ф Ф а Ф х х х х |О СЧ о о аХ П хх о о С1 о о о л о аХ хх л о о о СЧ о о о о а л 1.О о о о о хо Р й аа а а1 15 оа Ох .а а ааа а ах Й а > ~а оц ои ойдо аа а'4 ох х о< х а 2 з х О а й~ .а ааа х '2 х а й.
а й 3 о Я 3 й~ сб ~ х Й.Б а. ~-о 'а х х д а8 » х х ~'" аа 'а х ах щ х а х а а .а хД ЯБ ,й а. о 8 х Лха а х ~О $ х О 1 а х х й а а а а с1 х х о ,а о «« Ы "« « ««« О О О 'О О ОО О О О О й 33 я « О ь н~ ЖО О О. О й Ф « О„ ,«а О,О х О ЯО О О Оя« о Ь'. «« « « Э « « О О « о о о «О «О о о Ео « «« «Ч «О о о «О «О о .О вб« й « "О' и о '" «яь о 51 а«з а е ! о Х ~ « о о «О «, «О.С о" о О'. " ~-6 увеличить скорость и высоту полета.
Это достигалось благоприятным возрастанием их тяговых характеристик с ростом скорости полета. К числу первых конструктивных разработок в СССР воздушно-реактивных двигателей для самолетов относятся предложения В. И. Базарова (ТВД с центробежным компрессором, 1923 г.) и А. М. Люлька (ТРДД с осевым компрессором, 1937 г.). С 1932 года велись работы В. В. Уваровым по созданию ТВД, В 1945 г. прошел испытания первый отечественный ТРД (ТР-1) конструкции А. М.
Люлька. Наряду с проектированием новых двигателей отечественной конструкции был использован опыт разработки первых зарубежных двигателей. По образцу немецких двигателей ЮМО-004 и БМВ-003 было налажено производство двигателей РД-10 с тягой 9 кН и РД-20 — с тягой 8 кН, имеющих осевые компрессоры. Затем были разработаны двигатели о центробежными компрессорами РД-45 с тягой 22 кН и РД-500 — - о тягой 16 кН. Эти двигатели позволили осуществить создание и начать эксплуатацию первых советских реактивных самолетов Як-15, МиГ-9, МиГ-!5, Як-23, Ил-28 и Ла-!5. Вслед за этим и позднее были широко развернуты работы по созданию более совершенных двигателей отечественной конструкции в ОКБ под руководством выдающихся советских конструкторов и ученых В.
Я, Климова, А. А. Микулина, С. К. Туманского, А. М. Люлька, Н. Д. Кузнецова, В. А. Добрынина, А. Г. Ивченко, П. А. Соловьева, С. П. Изотова, В. А. Лотарева. Результативность этих работ проявилась в том, что уже к началу 50-х гг. в СССР были созданы и запущены в серийное производство многие отечественные ВРД.
Двигатели ВК-1 о тягой 27 кН (1949 г.) и ВК-1Ф о тягой 33,8 кН (!95! г.) длительное время успешно эксплуатировались. Двигатель АМ-З, не имевший аналогов (1949 — 1952 гг.), обладал тягой 85,2 кН и являлся в то время самым мощным в мире. Он устанавливался на самолеты Ту-16 и на первые пассажирские самолеты Ту-104, положившие начало применению реактивной авиации для перевозки пассажиров вначале у нас, а затем и во всем мире. На первом в СССР серийном сверхзвуковом самолете МиГ-19 устанавливались два ТРДФ РД-9Б о тягой иа форсажном режиме 32,3 кН. В процессе разработок новых самолетов и двигателей выявились преимущества ГТД о осевыми компрессорами, отличающимися меньшим диаметром. Однако применение ГТД с осевыми компрессорами высокой степени повышения давления, заметно улучшающего основные данные, создавало трудности с регулированием компрессора.
Поиск оптимальных решений, наряду с усложнением конструкции одновальных двигателей, привел к разработке двигателей, выполненных по двухвальной схеме. В конце 50-х годов был создан н запущен в серийное производство двухвальный ТРДФ Р11-300 для самолетов МиГ-21 и Як-28, явив- !7 шийся базовым для последующего семейства его модификаций.
Одновременно продолжались работы по совершенствованию одновальных ТРДФ с поворотными направляющими лопатками в компрессоре, успешно завершившиеся созданием серийного двигателя АЛ-7Ф для самолета Су-7Б. Этот ТРДФ также явился базовым для последующих ГТД. В ОКБ под руководством Н. Д. Кузнецова был создан самый мощный в мире ТВД НК-!2МВ (11000 кВт), обеспечивший эксплуатацию гигантских транспортных самолетов Ан-22 н крупнейшего в то время пассажирского самолета Ту-! 14. К концу 50-х и в 60-е годы, применительно к пассажирской и транспортной авиации, создается ряд ТВД для самолетов с повышенной дальностью.
Это двигатели АИ-20М, АИ-20К. Они устанавливались на серийные самолеты Ил-18Д, Ан-10А. Вскоре за ТВД АИ-20 (3120 кВт) создаются АИ-24 (1870 кВт) для самолетов Ан-24, получивших большое распространение. Турбовальные двигатели для вертолетов разрабатывались в ОКБ, руководимых П. А. Соловьевым, С. П. Изотовым, В. А. Глушенковым; к ннм можно отнести, например, двигатели Д-25В, ТВ2-117 и др. Возрастающий объем воздушных перевозок требует повышения скорости полета самолетов при сохранении удовлетворительной экономичности. Эту задачу удалось решить путем разработки ТРДД в ОКБ под руководством П.
А. Соловьева, Н. Д. Кузнецова и В. А. Лотарева. Созданные в этих коллективах ТРДД (ДЗО-КУ, НК-8-2У, АИ-25) на протяжении многих лет эксплуатируются на самолетах Ил-62М, Ту-!54 и Як-40. Данные некоторых серийных двигателей приведены в табл. 1.!. Дальнейшее развитие отечественного самолетостроения с учетом передового зарубежного опыта потребовало решения более сложных задач. Были, например, разработаны двигатели НК-144 и НК-86 для сверхзвукового пассажирского самолета ТУ-144 н для аэробуса Ил-86, ТРДД Д-36 — для самолета Як-42, ТРДД с большой степенью двухконтурности Д-18 — для сверхтяжелого транспортного самолета Ан-124 «Руслан».
Определились дальнейшие тенденции развития двигателестроения, направленные на повышение температуры газа и удельных параметров при общем стремлении к снижению затрат в серийном производстве н эксплуатации и повышению надежности. Ц4. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ Технические требования, предъявляемые к авиационным двигателям, включают в себя общие технические требования, обобщающие опыт применения различных типов ГТД, и технические требования к данному разрабатываемому двигателю с учетом !В его установки на конкретный летательный аппарат.
При еоетавлении технических требований учитывается назначение и уаловия эксплуатации двигателя на летательном аппарате. К числу важнейших технических требований к конкретному двигателю относятся требования к техническим характеристикам двигателя, производственной и эксплуатационной технологичности, надежности, живучести и уменьшению вредного воздействия на окружающую среду. Количественные показатели основных данных в совокупности должны обеспечивать приоритетность комплексу летательный аппарат — двигатель по отношению к лучшим известным и создаваемым образцам. Требование к тяге (мощности).
Величина тяги должна бвть достаточной для обеспечения необходимых условий полета при заданных климатических условиях. Величина тяги задается потребителем и должна быть не менее заданной в процессе всего периода эксплуатации двигателя. Величина заданной тяги в проектируемом двигателе подтверждается термогазодинамическим расчетом и его конструктивным обеспечением. Более совершенным в конструктивном отношении будет тот двигатель, который развивает заданную тягу при минимальных массе, расходе топлива и воздуха. Уровень совершенства двигателя отражают его удельные параметры. Удельная масса проектируемого двигателя не должна превышать удельной массы лучших по статистическим данным двигателей аналогичного типа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
