Настоящее и будущее авиационных двигателей Б.А. Пономарёв (1014179), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Рис, 60. Схема тапливоподачи и стабилизации пламени в форсажной камере ДТРДФ «Спей» ЙВ 168-25й: / — кольцевые топлнвопроаоды, у — ытуцера подачи топлива: 5 — стабплнзаторы пламени Ч-образного сечение. 4 — струн »мульсаруемого топлива; 5 — воспла- менптель, 5 — пламеперебрасыва~опгап стайка Существуют и другие военные модификации двигателя «Спей», например ДТРД КВ.168-20 Ма.250, установленный на самолете противолодочной обороны «Нимрод». Для обеспечения продолжительной работы двигателя в условиях атмосферы, насыщенной испарениями морской воды, в этой модификации изменены конструкционные материалы некоторых узлов и применены защизные покрытия рабочих поверхностей многих деталей, 1И Двигатель «Спей>, созданный в Англии, оказался настолько удачным, что, несмотря па жестокую конкуренцию иа капиталистическом рынке, его вариант ДТРД ТР41, разработанный английской фирмой «Роллс-Ройс» совместно с американской фирмой «Аллисон», вытеснил на усовершенствованном дозвуковом самолете непосредственной поддержки войск США А-7Е «Корсар» американский двигатель ТГЗО.
ДТРД ТР41-А-2 развивает взлетную тягу 66,7 кН. Этот двигатель имеет зрехступенчазый вентилятор с двумя подпорными ступенями, приводимый двухступенчатой турбиной вентилятора, и одиннадцатиступенчатый компрессор высокого давления, приводимый охла>кдаемой двухступенчатой турбиной. При проектировании двигателя ТР41 расход воздуха был увеличен примерно на 25'/» по сравнению с исходным вариантом. Кроме того, усовершенствование вентилятора позволило применить трехступенчатую конструкцшо с подпорными ступенями. Наконец, увеличение напорности вентилятора дало возможность сократить число ступеней компрессора высокого давления. Однако при эксплуатации самолетов А-7Е выявилась неудовлетворительная надежность ДТРД ТГ41, что стало причиной временного запрещения полетов большого числа этих самолетов, в связи с чем для двигателя были разработаны более совершенные камера сгорания и охлаждаемые рабочие лопатки турбины.
Рассматривались также варианты двигателя ТР41 с форсажной камерой, например ДТРДФ 912-В23, который должен был развивать на взлетном режиме с форсажем тягу 111,3 кН. Стремясь продлить срок эксплуатации сугцествующих двигателей семейства «Спей», фирма «Роллс-Ройс» предлагала модификацию двпга геля с большей степенью двухконтурпостп — КВ.!63-67 на базе ДТРД «Спей» 5!2, которая обеспечивала более высокую тягу, мепыпий удельный расход топлива и меньший уровень шума, В этой модификации до 50»6 узлов и деталей общие с теми, которые имеются на серийных ДТРД «Спей».
Сравнение схем этих двигателей представлено на рис. 6!. Расчетная взлетная тяга двигателя КВ.163-67 почти иа 20 а/» превышала взлетную тягу серийного двигателя, а удельный расход топлива на крейсерском режиме на 6'/, меньше. В 1979 г. ВВС Италии выбрали модификацию ДТРД «Спей» Мк.807 в качестве силовой установки легкого штурмовика АМХ, Этот вариант двигателя рассчизан на тягу 49 кН и разработан на базе двигателя, применяемого на военном самолете «Баканир», Предполагается, что потребуется несколько сот новых данта. телей.
В печати сообщалось, что КНР приобрела лицензию па производство ДТРДФ «Спей», максимальная тяга которого равняется 91,2 кН, а также оборудование для его производства, причем КНР импортировала из Великобритании 50 двигателей «Спей» до того, как их изготовление было налажено в Китае, 1!5 По мнению президента фирмы «Роллс-Ройс>, заказы на производство двигателей семейства «Спей» гражданских и военных вариантов будут, по-видимому, поступать и в следующем столетии. Фирма постоянно совершенствует этот двигатель и уверена, что и в дальнейшем будет его экспортировать в больших количествах.
Двигатели для военных самолетов, как правило, разрабатываются специально, однако имеются и исключения. В частности, для шведского восниого многоцелевого самолета ЗА.З7 «Вигген» применяется ДТРДФ фирмы «Волво флюгмотор» КМ.8, разработанный на основе эксплуатируемого в гражданской авиапии ДТРД ЗТ8П американской фирмы «Пратт-Уитни». При разработке одной из модификаций самолета «Вигген» требовалось создать летательный аппарат с характеристиками, близкими к характеристикам СКВП, с длиной разбега при взлете и пробега прн посадке 500 м, что предопределило высокую тяговооруженность и необходимость реверсирования тяги. Для модификации самолета, предназначенного для охраны государственной границы страны при большой ее протяженности, требовалась экономичная силовая установка. Наконец, к модификации самолета-истребителя предъявлялось требование, предусматривающее сохранение высокой тяговооруженности на больших высотах как для разгона при полете по прямой так и для обеспечения необходимой маневренности в бою.
Таким разносторонним требованиям удовлетворял ДТРДФ с довольно высокой степенью двухконтурности, имеющий низкий расход топлива на крейсерском режиме и большую степень форсирования. Фирма «Волво флюгмотор» решила не создавать новый двигатель, а переделать существующий гражданский в военный, причем выбор именно двигателя ЗТ8(У объяснялся возможностью получить большую степень форсирования тяги, удобсзвом обслуживания и нысокой наде,кностью широко используемого ДТРД. Форса>кная камера и устройство реверсирования тяги сконструированы фирмой «Свенска флюгмотор» (прежнее название шведской фирмы «Волво флюгмотор»).
Двигатель КМ.8 (А и В) является двухвальным ДТРДФ с передним расположением вентилятора и смешением потоков внешнего и внутреннего контуров перед форсажной камерой. ДТРДФ КМ.ЗВ развивает на взлетном режиме с форсажем тягу 125 кН н имеетя'„, =16,5 и Т„"=1453 К при т=0,97 (рис. 62). Основная газодинамическая схема двухвального ДТРД ЗТ81У осталась неизменной, но для того, чтобы приспособить двигатель к работе в условиях повышенных давлений и температур, характерных для эксплуатации двигателей военных самолетов, в конструкцию исходного ДТРД потребовалось внести много изменений.
В модификации КМ.8В к вентилятору была добавлена одна ступень доведением размеров лопаток первой ступени компрессора низкого давления до размеров лопаток вентилятора, так что число ступеней вентилятора увеличилось до трех, а компрессор низкого давления стал трехступенчатым. Изменен также компрессор низкого давления (для получения большого запаса устойчивости в условиях работы двигателя на большой высоте). Вентилятор и компрессор низкого давления находятся на одном валу и приводятся пеохлаждасмой трехступенчатой турбиной. Компрессор высокого давления имеет семь ступеней, по конструкции аналогичен компрессору двигателя ЗТ81> и приводится одноступснчатой охлаждаемой турбиной, система охлаждения которой более эффективна, чем у гражданского двигателя.
Камера сгорания трубчато-кольцевая с четырьмя топливными форсунками на каждой жаровой трубе, что обеспечивает высокий коэффициент полноты сгорания топлива. Форсажная камера двигателя позволяет увеличивать тягу па взлете почти на 70«7», а в полете до 150%(~. Всережимпое эжекторное реактивное сопло регулируется автоматически соответственно степени форсирования тяги. Интересной особенностью двигателя КМ.8, предназначенного для истребителя, является возможность реверсирования тяги. Устройство реверсирования имеет трехстворчатую конструкцию и включается автоматически при появлении нагрузки на шасси во время посадки самолета.
Использование серийного двигателя, эксплуатируемого на дозвуковых пассажирских самолетах, в качестве прототипа для ДТРДФ сверхзвукового военного самолета обусловило отступление от оптимальных термодинамических параметров и ухудшило возможные характеристики двигателя. В частности, по сравнению с ДТРДФ того же класса тяги ТГЗО-Р-100 двигатель КМ.8 тяжелее (у КМ 8 т'~' =0,0178 кг!Н, у ТРЗО.Р-100 1'„'" =0,0163 кг7Н) и 118 менее экономичен на форсажных режимах.
Вместе с тем следует отметить, что подобный путь создания двигателей экономит время и средства, позволяя использовать проверенные конструкции. В середине 1977 г, получено разрешение на эксплуатацию двигателя КМ.8В, разработка которого началась в 1971 г. При этом его предшествующая наработка достигла 5000 ч. Считается, что надежность двигателя ЯМ.8В удовлетворительная, хотя в процессе испытаний из-за разрушения двигателя был потерян опытный самолет ЗА.37. Предполагается, что для ВВС Швеции будет заказано 150 самолетов 3А.З? «Вигген» с ДТРДФ КМ.ЗВ.
р Рис. 63. Схеми ДТРД «Адурв цт,!7206 У вЂ” вентилятор; г — комврсссор, Р— кольцевая камера сгорания, Š— турбина коми- рессора; и — турбина вентилятора; б — смеснтель, 7 — канал внемнего контура; И агрегатм двигателя, 9 — коробка нередач к виснгним агрегатам Разработанный совместно английской фирмой «Роллс-Ройс» и французской «Турбомека» двигатель «Адур» устанавливается на европейском двухдвигательном истребителе-бомбардировщике «Ягуар» и тренировочном самолете Н3.1182. Предполагается также использовать этот двигатель для перспективных ноенных легких самолетов 80-х годов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
