20676 (651863), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В результате анализа компоновок фюзеляжей различных военно-транспортных самолетов для Ил-76 была выбрана такая конфигурация хвостовой части фюзеляжа, которая обеспечивала свободную и быструю загрузку самолета со стороны хвоста, а также свободный выход грузов при их парашютном десантировании.
Проведенные в ЦАГИ исследования по сбросу с помощью парашютов высокогабаритных грузов на платформах показали возможность уменьшения высоты проема грузового люка в зоне концов створок с 3,4 до 3,0 м, благодаря чему была увеличена строительная высота силовых элементов хвостовой части фюзеляжа, на которых крепится киль. Для обеспечения необходимой прочности хвостовой части фюзеляжа пришлось сделать специальную жесткость (верхний замкнутый контур), опирающуюся на боковые бимсы - усиленные продольные элементы коробчатого сечения, ограничивающие вырез люка в хвостовой части фюзеляжа. Грузовой люк закрывается рампой и тремя створками: средней, открывающейся вверх и двумя боковыми лепесткового типа, открывающимися наружу. Благодаря разделению створок грузолюка на небольшие по ширине (среднюю и две боковые), при открытии в полете боковые створки не оказывают заметного влияния на внешнюю аэродинамику фюзеляжа. Кроме того, обеспечивается перемещение задней пары электротельферов за порог рампы. Грузовая рампа является одной из створок грузового люка и служит для его закрытия, для заезда в грузовую кабину техники (при опущенном до земли положении рампы), а также сброса грузов в полете при горизонтальном ее положении. Грузовая кабина заканчивается вертикальной гермостворкой у конца рампы, что позволило облегчить герметизацию большого грузового люка. Конфигурация носовой части фюзеляжа определилась необходимостью размещения в ней нижней (обзорной) антенны и обеспечения штурману хорошего обзора вниз. Кабина экипажа была разделена на верхнюю, в которой размещаются два пилота, бортинженер и бортрадист, и нижнюю, в которой размещается штурман с комплексом пилотажно-навигационного оборудования. Позади кабины пилотов находится технический отсек с оборудованием, дополнительным откидным сиденьем бортоператора по десантно-транспортному оборудованию и местами для отдыха экипажа. Кабина экипажа и грузовая кабина самолета Ил-76 герметизированы, имеют наддув до перепада 0,049 МПа (0,05 кгс/см). Благодаря этому до высоты полета 6 700 м в кабинах поддерживается нормальное атмосферное давление, а на высоте 11 000 м давление в кабинах соответствует высоте полета 2 400 м.
Характеристика силовой установки
1. История и модификация двигателя.
Авиационный двигатель Д-30КП
Турбореактивный двухконтурный двигатель Д-30 разработан в ОКБ П.А. Соловьёва в 1963 году для пассажирского самолёта. Серийное производство организовано на Пермском и Рыбинском моторостроительных заводах в 1972 году. Д-30 построен по двухвальной схеме со смешением потока газа наружных и внутренних контуров.
Двигатель состоит из компрессора, разделительного корпуса с коробками приводов агрегатов, камеры сгорания, турбины и выходного устройства. Модификации Д-30КП и Д-30КУ оснащены реверсивным устройством. Запуск двигателя автоматический, осуществляется от воздушного стартера. Система зажигания электронная, включает агрегат зажигания и 2 свечи поверхностного заряда. Масляная система автономная, нормально замкнутая, циркуляционная. Все агрегаты масляной системы расположены на двигателе. Двигатель работает на авиационном керосине марок Т-1, ТС-1, РТ.
Всего изготовлено около 8000 двигателей семейства Д-30. В процессе производства конструкция постоянно дорабатывалась. Двигатели семейства Д-30 считаются одними из самых надёжных в мире. Капитальный ремонт осуществляется на АО "Пермские моторы", а также на авиаремонтных заводах №123 (Старая Русса), №570 (Ейск).
Модификации двигателя:
-
Д-30 (ПС-30) - базовый. Выпускается в Перми.
-
Д-30В - турбовальный для вертолёта В-12М (проект).
-
Д-30КП - двигатель для Ил-76. Отличается реверсивным устройством. Выпускается с 1972 года в Рыбинске. Устанавливается также на А-50, Ил-78.
-
Д-30КП-3 "Бурлак" - форсированный до 14000 кгс. Разработан в 2003-2005 годах в НПО "Сатурн". Отличается новым вентилятором, увеличенной степенью двухконтурности.
-
Д-30КПВ - двигатель для А-40.
-
Д-30КУ - двигатель с тягой 11500 кгс. Устанавливался на Ил-62М. Выпускается в Рыбинске.
-
Д-30КУ-154 - двигатель для Ту-154М. Увеличен ресурс за счёт снижения тяги до 11000 кгс. В 2003 году разработана малоэмиссионная камера сгорания, позволяющая снизить уровень шума. Выпускается в Рыбинске.
Двигатель Д-30КП 1 серии Турбореактивный, двухконтурный, двухвальный, со смешением потоков наружного и внутреннего контуров, с реверсом. Устанавливается на варианты популярного массового дальнемагистрального самолета Ил-76 для перевозок крупногабаритной техники и грузов Ил-76Т, Ил-76ТД, Ил-76МД. Серийная эксплуатация с июля 1972 года.
Двигатель Д-30КП 2 серии представляет собой серийный двигатель Д-30КП 1 серии с мероприятиями, обеспечивающими сохранение взлетной тяги 12000 кгс, при атмосферном давлении 760 мм рт. ст., до температуры окружающего воздуха плюс 23 °С. Серийная эксплуатация с 1982 года.
2. Общие сведения.
Силовая установка большинства основных модификаций Ил-76 состоит из четырех турбореактивных двигателей Д-30КП-2. Конструктивно двигатель выполнен двухвальным, двухконтурным со смешением потоков наружного и внутреннего контуров в камере смешения. Все двигатели оборудованы системой реверсирования тяги. Двухконтурная схема, состоящая из газогенератора и вентилятора, позволяет при одинаковом с одноконтурной схемой расходе топлива получить большую тягу и, тем самым, меньший удельный расход топлива. Кроме того, двухконтурная схема более благоприятна с точки зрения снижения создаваемого двигателем шума. Газодинамическая устойчивость двигателей Д-30КП-2 на нерасчетных режимах обеспечивается регулированием входного направляющего аппарата компрессора высокого давления и перепуском воздуха из за его пятой и шестой ступеней во внешний контур.
Управление каждым двигателем силовой установки осуществляется рычагом управления (РУД), сблокированным с рычагом управления реверсом тяги (РУР) и рычагом останова (РОД). Ниже в таблице 1.приведены технические характеристики двигателя.
Таблица 1.
Двигатель | Д-30КП 1 серии | Д-30КП 2 серии |
Тяга, кгс Взлетный режим TH 730 мм рт.ст., H=0 | 12000 | |
Тяга, кгс Взлетный режим TH 730 мм рт.ст., H=0 | 12000 | |
Крейсерский режим Н=11 км, М=0,8 | 2290 | 2290 |
Удельный расход топлива , кг/кгс ч | 0,705 | 0,705 |
Высота полета, м | до 12100 | до 12100 |
Температура воздуха у земли для запуска и работы,°С | -60…+60 | -60…+60 |
Длина двигателя, мм | 5448 | 5448 |
Диаметр вентилятора по концам рабочих лопаток, мм | 1455 | 1455 |
Сухая масса, кг | 2308 | 2318 |
Масса реверса, кг | 350 | 350 |
Поставочная масса, кг | 3004 | 3014 |
3. Дроссельные характеристики
Дроссельными характеристиками называются зависимости тяги удельного расхода топлива от частоты вращения при постоянных скорости и высоте полета. На двигателе Д-30КП-2 применена программа регулирования nвд=const. Таким образом, каждому режиму работы двигателя соответствует вполне определенная частота вращения ротора высокого давления (РВД), не зависящая от полетных и атмосферных условий. Частота вращения роторов измеряется в оборотах в минуту или в процентах. 1% оборотов соответствует 109 об/мин для ротора высокого давления и 53,8 об/мин для ротора низкого давления. Контроль режима работы двигателей осуществляется по указателям положения РУД в градусах и по указателям частоты вращения ротора высокого давления ИТЭ-2Т в процентах. Принята следующая номенклатура режимов работы двигателя Д-30КП-2:
- режим малого газа. Это режим минимально допустимой частоты вращения, при которой двигатель способен работать устойчиво - 60±1% при V=0, Н=0. Тяга двигателя на малом газе составляет не более 9000 Н, Часовой расход топлива минимален, и составляет около 800 кг/ч, а удельный расход имеет максимальное значение;
- режим полетного малого газа. Этот режим используется, как правило, на предпосадочном снижении. Частота вращения РВД составляет 0.42 номинального;
- режим 0.6..0.9 номинального. Эксплуатация двигателя на этом режиме не ограничивается временем;
- номинальный режим. На этом режиме двигатель развивает около 80% своей максимальной тяги. Режим используется для выполнения набора высоты и горизонтального полета с максимальной скоростью. Общее время эксплуатации двигателя на номинальном ре-жиме не должно превышать 40% за весь ресурс;
- взлетный режим. Это режим, при котором двигатель развивает максимальную тягу. Общее время работы двигателя на взлетном режиме не должно превышать 5% от всего времени за ресурс. Непрерывная работа двигателя на взлетном режиме должна составлять не более 5 минут. В особых случаях допускается 15 минут. Взлетный режим используется при взлете и уходе на второй круг- режим обратной тяги. Используется для существенного сокращения длины пробега в процессе посадки или для выполнения прерванного взлета. Устройствами реверсирования тяги оснащены все двигатели силовой установки Ил-76. Время непрерывной работы двигателя в режиме реверса не должно превышать 1 минуты.
В таблице 2.приведены основные характеристики двигателя Д-30КП-2 на перечисленных режимах при скорости V=0, высоте Н=0 при параметрах атмосферы, являющихся стандартными. Зависимость тяги и удельного расхода топлива при V=0 и Н=0 для стандартной атмосферы от частоты вращения РВД представлены в таблице. Скачек параметров при частоте вращения РВД около 79% объясняется открытием (закрытием) клапанов перепуска воздуха.
Приемистость двигателя характеризуется следующими особенностями. При переводе РУД на земле с режима малого газа до взлетного за 1..2 с, двигатель устанавливает взлетные обороты за 7..10 с, а в полете с режима полетного малого газа за 4..7 с тяга двигателя до оборотов 79% будет расти медленно (в среднем на 1% увеличения оборотов рос тяги составляет около 0.1кН). При увеличении оборотов с 79% до 97,5% тяга растет значительно быстрее (в среднем на 1% оборотов происходит увеличение тяги на 0.4..0.5 кН).
Таблица 2.
Режим работы двигателя | Частота вращения | Тяга, кН | Удельный расход топлива, кг/(Нч) | ||
РВД, % | РВД, об/мин | РНД, % | |||
Малый газ | 60±1 | 6550±100 | 30 | Не более 9 | Около 0.088 |
0.42 номинального (полетный малый газ) | 79,5..82 | 8820+100-150 | 57,5..60,5 | 40 | 0.0481+0.02 |
0.6 номинального | 84..86,5 | 9320+100-150 | 67..70 | 57 | 0.0473+0.02 |
0.7 номинального | 86..88,5 | 9540+100-150 | 71..74 | 66,5 | 0.0472+0.02 |
0.9 номинального | 90..92 | 9930±100 | 78,5..81,5 | 85,5 | 0.0473+0.02 |
Номинальный | 92..94 | 10120±100 | 82..85 | 95 | 0.0475+0.02 |
Взлетный | 96..98 | 10620±150 | 89,5..92,5 | 120 | 0.049+0.02 |
Устройство шасси