zubov-2 (1066291), страница 19
Текст из файла (страница 19)
При достаточно высоких коэффициентах полезного действия узлов двигателя такое решение позволяло обеспечить удельный расход топлива 87 326 г/(кВт ч) [240 г/(л.с. ч) 1, а также упрощало систему запуска двигателя, так как для этого требовался стартер меньшей мощности. Центробежный компрессор был выполнен 2-каскадным, что обеспечивало устойчивую работу в,широком диапазоне режимов без применения поворотных лопаток, перепуска воздуха и другой какой- либо сложной механйзации. Рис.10. Газотурбинный двигатель ГТД-1000Т Одноступенчатая силовая турбина имела регулируемый соплов ой аппарат, позвоЛйющий исключить чрезмерное увеличение частоты вращения силовой турбины при переключении передач и обеспечить возможность эффективного торможения танка двигателем.
Тормозная мощность ГТД-1000Т составляла 50% от максимальной полезной мощности. С самого начала доводки двигателя ГТД-1000Т основное внимание уделялось непосредственно проб еговым испытаниям его в танке, для чего около 70% всех изготовленных в период доводки образцов испытывались 88 Температура газа перед турбиной высокого давления, К......... 1240 Частота вращения ротора высокого давления, мин 36850 Частот~ вращения ротора низкого давления, мин 26600 Оптимальная частота вращения силовой турбины, мин ' 22600 Степень повьппения давления воздуха в компрессоре Расход воздуха двигателем, кг/с ...... 9,02 4,1 Наиболее сложными проблемами, с которыми столкнулись разработчики ГТД-1000Т, явились: обеспечение надежнои и устойчивой работы двигателя в запыленной среде, использование дизельного топлива и бензина, запуск при низких температурах (без разогретых танковых аккумуляторных батарей), обеспечение температурного режима моторно-трансмиссионного отделения танка.
Для решения этих и других проблем потребовалось проведение значительного объема экспериментально-доводочных работ. На заводе им.В.Я.Климова было вновь создано и модернизировано более 15 специальных стендов и различных установок, позволявших проводить испытания двигателей и их узлов, в том числе пять стенов для длительных испытаний двигателей. Параметры ТД определялись на стецде для экспериментальных непосредственно в танках.
Это обстоятельство позволяло быстрее определить дефекты, которые не смогли выявить при стендовых испытаниях. В процессе доводки былй подвергнуты изменениям оба каскада компрессора, силовая турбина, элементы соплового аппарата. Камера сгорания и выхлопной патрубок соответствовали расчетным данным и поэтому в ходе доводки практически не менялись. Большое внимание было уделено обеспечению герметичности газовоздушного тракта.
После проведения изменений, в ходе стендовых испытаний пяти двигателей в 1969 г. были получены следующие характеристики ГТД-1000Т (на режиме максимальной мощности): Мощность, кВт (л.с.) .............. 735 (1000) Удельный расход топлива, г/кВт ч 1г/л.с. ч1 326 — 350 (240 — 257) 89 и специальных испытаний, оборудованном большим количеством аппаратуры для различного рода измерений (термо-и тензометрирования, вибрографирования и др.). Для испытаний двигателя в полном диапазоне высотноклиматических условий была использована специально оборудованная термоба рока мера. Были изготовлены и оснащены установки для исследования характеристик турбин и компрессоров, стенды для испытании камер сгорания и РСА на различных режимах работы, стенды для испытаний подшипников, топливной аппаратуры, узлов масляной системы и др.
Для решения одной из важнейших проблем очистки воздуха от пыли во ВНИИтпансмаш был создан и оснащен необходимой аппаратурои специальный стенд для пылевых испытаний двигателей. Такое стендовое оборудование и большое число испытываемых образцов ГТД (до межведомственных испытаний двигателя на стендах и в танке было испытано 96 образцов ГТД) позволили широким фронтом развернуть стендовую доводку двигателя ГТД-1000Т и, в конечном счете, обеспечить заданные газодинамические, прочностные и эксплуатационные характеристики двигателя на всех режимах его работы. На танковом ГТД- 1000Т был выявлен ряд специфических прочностных вопросов, не свойственных авиационным ГТД. Прежде всего — это обеспечение работоспособности силовой турбины и центробежных колес компрессора в переменном режиме, Работа танкового двигателя в широком диапазоне частот вращения с резким и частым изменением режима вызывала поломки, связанные с малоцикло вой усталостью.
Кроме того, введение РС А привело к существенным изменениям нагружения лопаток силовой турбины знакопеременными усилиями. Было также установлено, что часть поломок (например, поломок деталей редуктора в районе силовой турбины) вызывалась вибрационными нагрузками, возникающими в результате ударного характера работы зацепления ведущего колеса с гусеницей. Ударные нагрузки через коробку передач танка передавались на редуктор двигателя. Трудоемкой и серьезнои доводке подверглась одна из наиболее напряженных деталей — литая крыльчатка компрессора первого каскада, работающая со значительными окружными скоростями (500 м/с) . Испытания ее в процессе доводки проводились в специальной разгонной камере до частот вращения, при которых крыльчатка разрушалась.
90 При работе двигателя в запыленных условиях, кроме абразивного износа его деталей, был выявлен фактор, еще более ограничивающий работоспособность ГТД вЂ” отложение пыли в проточной части двигателя. Наиболыпие отложения наблюдались на дисках крыльчаток компрессора, на бандажных полках и в сопловом аппарате турбины второго каскада. Наблюдалось также налипание пыли на стенках камеры сгорания и на поверхностях некоторых других узлов проточной части. В результате мощность 1 1'Д падала, а дальнейшая его работа сопровождалась помпажом.
Первые же испытания показали, что за 50 ч работы в запыленной среде мощность ГТД-1000Т упала на 507,'. Кроме того, было установлено, что характер отложейий сильно различался в зависимости от состава пыли. Например, лессовая пыль, имея более низкую температуру плавления, чем кварцевая, плавилась при рабочих температурах, развиваемых в турбине высокого давления. Образовались отложения спекшейся пыли на полках рабочих лопаток турбины. Был опробован целый ряд мер по предотвращению этого явления. Применялись противопылевые покрытия, образующие окислы, отделяющиеся от лопаток вместе с пылевыми отложениями. Опробовалась периодическая очистка соплового аппарата путем возбуждения вибраций в сопловых лопатках; исследовалось применение различных способов периодической очистки, а также нескольких вариантов более интенсивного обдува сопловых лопаток и др.
В конечном счете проблема налипания пыли на лопатки турбин была в основном практически решена, Довольно сложной оказалась проблема работы ГТД на дизельном топливе, связанная с проявлением химико- кинетической коррозии сопловых лопаток турбины высокого давления, приводящей к выгоранию кромок лопаток. В связи с ограниченной емкостью танковых аккумуляторных батареи пришлось ввести тщательный подбор оптимального цикла подачи напряжения на стартеры-генераторы, осуществляющие раскрутку роторов высокого и низкого давления при пуске двигателя. В результате были снижены нагрузки на стартеры-генераторы и обеспечен более надежный пуск ГТД при температурах окружающего воздуха до минус 40'С без применения средств подогрева двигателя.
Сложной оказалась проблема внешнего теплового баланса ГТД, работающего в ограниченном объеме танкового моторно-трансмиссионного отделения при его плотной компоновке, Пришлось разрабатывать специальную 91 теплоизоляцию сложных наружных поверхностей двигателя и его элементов, позволившую снизить температуру в моторно-трансмиссионном отделении танка до 100...140'С при незначительной принудительной продувке этого отделения холодным воздухом. Двигатель ГТД-100ОТ стал первым серийным танковым газотурбинным двигателем, прошедшим всесторонние пробегов ые и специальные испытания в различных климатических и географических районах страны в широком диапазоне условии эксплуатации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
