Настоящее и будущее авиационных двигателей Б.А. Пономарёв (1014179), страница 33
Текст из файла (страница 33)
пропзводнлнсь малой серией, а три опытных бомбардировщика В-1 находились з летной доводке. 166 Одновременно до августа 1979 г. проводилась «Программа непрерывной технической доводки», которая имела пелью ускорение достижения технической «зрелости» двигателя, увеличение срока службы его элементов и снижение стоимости жизненного цикла. В июне 1977 г. производство самолетов В-1 и двигателей Р101 было временно приостановлено.
К этому моменту общая наработка 46 опытных и серийных двигателей превысила 15 000 ч, однако доводка двигателя продолжалась. В 1981 г. было принято решение о развертывании производства ста серийных стратегических бомбардировщиков модификации В-1В с двигателями Р101ЗЕ!02. Эти самолеты должны поступить на вооружение в конце 80-х годов.
На базе двигателя Р101 разрабатывается его модификация Р!01РРЕ (см, рис. 10), в которой использована газогенсраторная часть исходного двигателя. В ДТРДФ Р101ВРЕ применены новый увеличенный трехступенчатый вентилятор, модифицированные форсажная камера и реактивное сопло другого двигателя фирмы «Дженерал электрик» вЂ” Р404. Взлетная тяга с форсажем двигателя Р10!РРЕ должна составлять около 129 кН. Двигатель предполагается использовать для замены серийных двигателей на истребителях Р-14 и Г-16 и бомбардировщике РВ-!11.
Двигатели самолетов гражданской авиации. Для разрабатываемых пассажирских самолетов В.757, В.767, А.200, А.310, «Джет», ЧР%.614, С1-600 и других, а также для модернизируемых современных самолетов предлагается ряд новых и усовершенствованных серийных двигателей. С 1975 г. на базе серийного ДТРД КВ.211-22В разрабатывается двигатель КВ.211-535С со взлетной тягой 162,8 кН (при МСА +20'С). Двигатель должен иметь я'„, до 23 и Т„"=1509 К при т=4,47 (28). В этом двигателе в основном сохранен турбокомпрессор высокого давления исходного двигателя, однако ои будет работать при меньших значениях давления, температуры и частоты вращения, что должно снизить уровень шума и повысить надежность двигателя. В двигателе КВ.211-535С применены новый вентилятор уменьшенного на 330 мм по сравнению с исходным двигателем диаметра, шестиступенчатый компрессор низкого давления (т. е. имеющий на одну ступень меньше, чем у двигателя 1(В.2!1-22В) без регулируемого ВНА, турбина высокого давления, имеющая упрощенную систему охлаждения, турбина вентилятора уменьшенных по сравнению с исходным двигателем размеров, изменена также выхлопная система (см.
рис. 73). Предполагается, что уровень шума ДТРД ЕВ 211-535С будет соответствовать нормам на следующее десятилетие, ресурс большинства узлов будет выше, чем у исходного двигателя, а удельный расход топлива снизится приблизительно на 2'/,. Двигатель предлагается устанавливать на перспективных гражданских са- 167 молетах средней дальности полета, эксплуатация которых намечается на 80-е годы, в частности на самолете В.757. Две английские авиакомпании уже заказали 40 таких самолетов с двигателями КВ.211-535С. Фирма «Дженерал электрик», продолжая развивать семейство двигателей СГ6, предложила варианты ДТРД уменьшенной по сравнению с базовым двигателем тяги. Один из этих вариантов— двигатель СР6-32 (рис.
84) — предназначался для новых самолетов средней дальности полета, в частности для самолета В.757. В ДТРД СЕ6-32 использовались схема и газогенераторная часть двигателя СГ6-6Р, но с измененными узлами вентилятора (уменьшен диаметр и снята последняя ступень компрессора низкого давления), Были уменьшены также число ступеней и диаметр турбины вентилятора. Двигатель должен был развивать на взлетном режиме тягу 162,3 кЕ!, а на крейсерском режиме полета (г(=11 км и М,=0,8) при тяге 36,9 кН иметь удельный расход топлива 0,0637 кг/(Н ч) [37], однако, несмотря на достаточно длительную доводку двигателя, планировавшиеся параметры не были получены и фирма прекратила работу над ним.
Другой вариант двигателя СЕ6-80, созданный на основе ДТРД СЕ6-50, предназначенный для новых самолетов В.767 и аэробусов А 310, рассчитан на взлетную тягу 213,6 кН (СГ6-80А1). Усовершенствования, внесенные в двигатели СГ6-80, позволят снизить удельный расход топлива на 4 — 6 "/, по сравнению с эксплуатируемыми в настоящее время и рассчитаны на увеличение срока службы двигателей при повышении надежности, Новый двухконтурный турбореактивный двигатель СРМ.56 создан совместно фирмами 8ЫЕСМА (Франция) и «Дженерал электрик» (США) и предлагается для транспортных самолетов различного назначения.
ДТРД СЕМ.56 разрабатывался для перспективных пассажирских самолетов взлетной массой от 60 до 160 т иа 130 — 200 мест, с двумя, тремя и четырьмя двигателями. Кроме того, двигатель может также устанавливаться на военных самолетах с большой дальностью полета, патрульных самолетах с большой продолжительностью полета н транспортных самолетах, обслуживающих театр военных действий. При проектировании двигателя требовалось обеспечить удельный расход топлива иа крейсерском режиме, иа 15 — 20»(, меньший, чем у существующих двигателей такого класса, уровень шума, удовлетворяющий разрабатываемым нормам по уровню шума, отсутствие видимого дымления и снижение выделения загрязняющих веществ, хорошую обслуживаемость двигателя благодаря блочной конструкции.
Работы по двигателю проводились с 1971 г., когда было заключено соглашение между фирмамн, причем разработка двигателя состояла из двух этапов. На первом этапе, закончившемся в 1974 г., пРоводились изготовление, испытание двУх демонстРационных двигателей и выбор окончательных параметров. Второй 168 этап был закончен в 1980 г. получением разрешения на эксплуатацию. фирма «Дженерал электрик» отвечает за газогенераторную часть, систему управления и компоновку двигателя в целом, фирма ВХЕСМА отвечает за вентилятор, компрессор низкого давления, турбину вентилятора, реверсивное устройство и ббльшую часть вспомогательных элементов. Кроме того, каждая из фирм ответственна за материально-техническое обеспечение выпускаемых ею узлов перед объединенной фирмой «СРМ интер- нэшнл».
Следует отметить, что в качестве газогенераторной части в двигателе СГМ.56 используется газогенератор ДТРДФ Р101, переделанный для работы с пониженной температурой газа перед турбиной и меньшим загрязнением атмосферы продуктами сгорания. Двигатели семейства СРМ.56 (см, рис. 19) являются малошумными высокоэкономичными двухвальными двигателями блочной конструкции. ДТРД СРМ.56-2 развивает на взлетном режиме тягу 106,8 кН (до МСА +15'С), а на крейсерском режиме полета (7(=10,7 км, М«=0,85) — тягу 22,4 кН при удельном расходе топлива 0,066 кг!Н. На взлетном режиме двигатель имеет я"„,= — 26 (степень повышения давления на крейсерском режиме полета равна 29) и Т„"-1560 К при т=б. Удельная масса двигазеля— 0,0196 кг/Н.
Двигатель СРМ.56 имеет одноступенчатый консольно расположенный вентилятор без ВНА. Рабочие лопатки снабжены бан- дажными полками, установленными на концах лопаток. Для до- стижения малого радиального зазора между полками и корпусом применено истираемое покрытие, Рабочие лопатки могут заменяться индивидуально. Толщина рабочих лопаток несколько уве- личенная по сравнению с лопатками других двигателей не только для повышения их стойкости против эрозии, но и для уменьшении повреждений при попадании посторонних предметов.
Вентилятор по конструкции подобен вентилятору двигателя СГ6 и рассчитан на обеспечение высокого КПД, низкого уровня шума и легкого обслуживания, На одном валу с вентилятором установлены три подпорные компрессорные ступени. За последней ступенью имеются регули- руемые створки для перепуска воздуха при низких частотах вращения. Газогенератор двигателя имеет девятиступенчатый ком- прессор высокого давления, ВНА и направляющие аппараты первых трех ступеней которого выполнены с регулируемыми лопат- камп. Запас по помпажу в компрессоре предполагается ббльшим, чем в любом более раннем по времени создания ДТРД. Рабочие лопатки компрессора можно заменять, не разбирая ротор.
Кольцевая камера сгорания — короткая, со смесптельно-вихревыми камерами по типу камер двигателя Г!01. Камеру сгорания можно заменить, не демонтируя топливные форсунки. Топливные 170 форсунки рассчитаны на работу при низком давлении, что предотвращает изменение степени распыла топлива при загрязнения, износе нли эрозии канала форсунки. Фирмы ведут работы по созданию камеры с очень низким уровнем выделения загрязняю. щих веществ. Одноступенчатая турбина компрессора — охлаждаемая, с индивидуально заменяемыми без разборки ротора рабочими лопатками. Одноступенчатая турбина компрессора позволяет расходовать меньшее количество охлаждающего воздуха.
В этой турбине внедряется система активного управления радиальным зазором, позволяющая уменьшить потери от утечек и перетечек газа по торцам рабочих лопаток. Четырехступенчатая турбина вентилятора имеет охлаждение сопловых лопаток первой ступени и корневых частей рабочих лопаток всех ступеней, Выхлопная система двигателя позволяет применять различные схемы выходных устройств: с раздельным истечением и со смешением потоков, с применением или без применения смесизеля. Реверсивное устройство расположено в наружном контуре нлн общее для обоих контуров, Двигатель СГМ.56 по своей конструкции очень компактный.
В нем имеется всего два силовых корпуса — корпус вентилятора и задний корпус. В двигателе — две масляные полости и пять подшипников. В ДТРД СГМ,56 принят ряд конструктивных мер для обеспечения низкого уровня шума, В частности, в вентиляторе отсутствует ВНА, выбрано определенное соотношение числа рабочих и направляющих лопаток и установлен увеличенный осевой зазор между ними. Кроме того, турбина вентилятора имеет большое число лопаток, что позволило сместить к границе слышимого звука основную дискретную составляющую спектра шума и ее гармоники.
Оценка уровней шума, создаваемого самолетами с двигателями СГМ.56, показала, что действующие нормы будут удовлетворены с существенным запасом. На режиме посадки шум обтекания самолета будет даже выше шума двигателей. Для стендовой и летной доводки ДТРД СГМ.56 планируется построить 12 двигателей, кроме того, еще 10 двигателей будут построены для демонстрационного и опытного самолетов В.707. К середине 1980 г. 11 опытных двигателей СГМ.56 наработали на стендах более 7000 ч. Ко времени передачи двигателей в эксплуатацию их наработка за время испытаний должна достичь 10000 ч. В конце 1979 г. ДТРД СГМ.56 получил сертификат на эксплуатапню в авиационных ведомствах США и Франции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
